黃馨
武漢武鍋能源工程有限公司 湖北武漢 430000
鍋爐的另一個(gè)名字是蒸汽發(fā)生器。一般來說,鍋爐的本質(zhì)是一種利用能源領(lǐng)域的熱能將水加熱到一定指標(biāo)的裝置,包括燃料加工產(chǎn)生的熱能或工程生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的部分熱能[1]。而燃煤鍋爐就是以煤為燃料的鍋爐。
我國(guó)燃煤工業(yè)鍋爐數(shù)量多、分布廣、能耗高、污染重、能效和污染控制總體水平與其他國(guó)家相比有一定差距,節(jié)能減排潛力巨大。目前,我國(guó)工業(yè)鍋爐60多萬臺(tái),年均增長(zhǎng)約5萬臺(tái),其中燃煤鍋爐46.7萬臺(tái),占77.8%,年耗煤量7.2億噸。近年來,我國(guó)各地大規(guī)模、長(zhǎng)時(shí)間的嚴(yán)重霧霾天氣與燃煤鍋爐高強(qiáng)度、低空排放的特點(diǎn)密切相關(guān)。
近年來,大量的工業(yè)廢氣帶來了環(huán)境污染,使得我國(guó)大中城市的空氣質(zhì)量越來越差,給人們的健康帶來了極大的威脅。中國(guó)是一個(gè)以煤為主要能源的國(guó)家,以燃煤為主的工業(yè)鍋爐已經(jīng)占據(jù)了重要的市場(chǎng)份額。自“十一五”時(shí)期,我國(guó)增加鍋爐節(jié)能和污染控制工作的強(qiáng)度,通過實(shí)施一系列的措施,并取得了積極成果,但仍存在一些問題,主要表現(xiàn)在:技術(shù)設(shè)備落后,大多數(shù)燃煤工業(yè)鍋爐容量很小,只有一個(gè)平均容量是3.8噸/時(shí),其中2噸/時(shí)數(shù)字占66.5%以下;部分鍋爐老化嚴(yán)重,鍋爐的折舊壽命大大超過,甚至在運(yùn)行上20年或30年已經(jīng)過去,鍋爐的報(bào)廢壽命仍在使用;鍋爐系統(tǒng)自動(dòng)控制水平低,不利于調(diào)節(jié)工況。價(jià)格低廉,市場(chǎng)占有率低,難以推廣;產(chǎn)業(yè)集中度低,制造企業(yè)數(shù)量多,規(guī)模小,技術(shù)水平普遍較弱。未來工業(yè)鍋爐的市場(chǎng)需求仍有很大的空間,然而,傳統(tǒng)的老式燃煤鍋爐技術(shù)有限,污染嚴(yán)重,在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢渣、廢氣、廢水,是工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的水、能源的消耗和污染,難以控制。因此,這些舊的燃煤和燃油鍋爐逐漸被新能源技術(shù)的環(huán)保型工業(yè)鍋爐所取代。
近年來,我國(guó)冬季霧霾持續(xù),PM2.5指數(shù)頻頻“異?!?,空氣質(zhì)量繼續(xù)受到嚴(yán)重污染,“霧霾”和“pm2.5”是近年來冬季最常聽到的詞匯。研究表明,造成霧霾的主要原因有四:能源結(jié)構(gòu)不合理、秸稈燃燒、機(jī)動(dòng)車尾氣、城市揚(yáng)塵[2]。其中,燃煤鍋爐受熱期廢氣是目前霧霾頻發(fā)的主要原因。能源結(jié)構(gòu)主要以煤炭為燃料。近年來,大量高污染的褐煤被大量使用,清潔燃料的比例很低。
2015年2月28日,主持人柴靜對(duì)穹頂下的霧霾進(jìn)行了深入調(diào)查。在不到一天的時(shí)間里,它就傳遍了網(wǎng)絡(luò),引起了轟動(dòng)。正如紀(jì)錄片中提到的:2013年10月21日,哈爾濱市供暖的第一天,霧霾異常pm2.5超過1000。
據(jù)介紹,當(dāng)天的霧霾燒了很多褐煤,加上全國(guó)幾十萬臺(tái)小鍋爐,沒有相應(yīng)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn),缺乏一定的監(jiān)督管理,放任燃煤鍋爐的燃燒排放,從上往下看的時(shí)候,人們像是被水泥砌在了底下。
PM2.5中含有15種致癌物質(zhì),其中包括世界上最強(qiáng)的致癌物質(zhì)苯并a芘。霧霾PM2.5對(duì)人體呼吸系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)、血液系統(tǒng)和生殖系統(tǒng)的危害都相當(dāng)巨大。在中國(guó),大約2/3的PM2.5來自燃燒煤炭和石油這些化石能源。因此,改造燃煤鍋爐以遏制霧霾天氣迫在眉睫。
(1)2014年7月1日,新修訂的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(gb13271-2014)開始實(shí)施,被稱為“史上最嚴(yán)格的鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)”。新標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了鍋爐煙氣中顆粒物、二氧化硫、氮氧化物、汞及其化合物的最大允許排放濃度限值和黑度限值。新標(biāo)準(zhǔn)對(duì)排放限值做出了嚴(yán)格規(guī)定,如嚴(yán)格控制燃煤鍋爐新增數(shù)量,加快淘汰燃煤小鍋爐,減少燃煤鍋爐產(chǎn)生的大氣污染物排放;促進(jìn)清潔能源;遵守一般地區(qū)現(xiàn)有的排放限額;重點(diǎn)領(lǐng)域?qū)嵭袑m?xiàng)排放限制,采用最先進(jìn)的技術(shù)和措施,達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)[3]。(2)2014年10月,國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)聯(lián)合國(guó)家能源局、環(huán)境保護(hù)部、財(cái)政部、工業(yè)和信息化部國(guó)管局七部門聯(lián)合授權(quán)印刷的燃煤鍋爐節(jié)能環(huán)保綜合提升工程實(shí)施方案通知(發(fā)改環(huán)保[2014] 2451號(hào)),在本文第七節(jié)第三部分中,明確說明:“在燃?xì)夤芫W(wǎng)覆蓋范圍且氣源能夠保障的區(qū)域內(nèi),可將燃煤鍋爐改為燃?xì)忮仩t”。
與燃煤鍋爐相比,燃?xì)忮仩t具有以下優(yōu)點(diǎn):(1)燃?xì)忮仩t節(jié)省空間,不需要為堆煤準(zhǔn)備空間。(2)節(jié)約鍋爐生產(chǎn)用電成本。燃?xì)忮仩t燃料輸送等輔助設(shè)備功率小,連續(xù)運(yùn)行時(shí)間短,所以功耗低,節(jié)約成本。(3)燃?xì)忮仩t房布置靈活,占地面積小,噪音小。(4)節(jié)約鍋爐輔助生產(chǎn)用水。在正常情況下,燃?xì)忮仩t和燃煤鍋爐的生產(chǎn)用水是相同的,而燃?xì)忮仩t不需要燃煤鍋爐除塵除渣的輔助用水[4]。(5)降低勞動(dòng)力和勞動(dòng)強(qiáng)度。在輸煤除渣過程中,燃煤鍋爐需要較高的體力勞動(dòng)強(qiáng)度,燃?xì)忮仩t對(duì)工人的體力勞動(dòng)強(qiáng)度較小。(6)用工成本低。燃?xì)忮仩t的輔助設(shè)備比燃煤鍋爐少,所需人員少,工資和福利待遇要求也低得多。(7)改善環(huán)境。燃煤鍋爐在運(yùn)行過程中產(chǎn)生大量煙塵,對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染,然而,天然氣作為一種清潔能源,極大地改善了環(huán)境。
綜上所述,燃?xì)忮仩t節(jié)能環(huán)保、使用安全方便,可明顯改善空氣質(zhì)量。同時(shí)天然氣作為目前最環(huán)保、最理想的清潔能源,受到國(guó)家最新的政策支持。因此,燃?xì)忮仩t在未來必然將逐步替代燃煤鍋爐,成為我國(guó)工業(yè)發(fā)展的一大動(dòng)力,在節(jié)約能源和環(huán)境保護(hù)上做出更大的貢獻(xiàn)。