1 任务来源
根据国家原环境保护部《关于开展 2016 年度国家环境保护标准项目实施工作的通知》(环办科技函〔2016〕633 号)的要求,由中国环境保护产业协会、浙江天蓝环保技术股份有限公司、生态环境部华南环境科学研究所、北京利德衡环保工程有限公司作为项目承担单位,承担《工业锅炉及炉窑湿法烟气脱硫工程技术规范(HJ 462-2009)》(项目统一编号: 2016-56)标准项目的修订工作。
根据生态环境部的统一安排,2017 年 9 月 6 日在北京召开了项目的开题报告论证会, 根据开题报告论证会专家组的意见,将该标准名称更改为:《工业锅炉烟气治理工程技术规范》。
由于标准内容调整,标准涉及面扩大,工作量增大,增加协作单位三家:浙江大学环境 技术研究所、北京市劳动保护科学研究所、福建永恒能源管理有限公司。
2 标准编制的必要性
2.1 我国各地对锅炉大气污染物排放限值的要求趋严
随着近年来大中城市“雾霾”状况频发,对改善大气环境的呼声日益高涨,一系列旨在 改善大气环境质量的法规和文件密集修订与发布。这些标准与文件的发布与实施,对锅炉烟 气治理工程提出了更高的要求,有必要对锅炉烟气治理工程制订相应技术规范。工业锅炉烟气中的主要污染因子:二氧化硫(SO2)、氮氧化物(NOx)和颗粒物等,是影响大气环境的主要因素之一,烟气中 SO2、NOx和颗粒物不能稳定达标排放的工业锅炉,均应改建或新建配套的脱硫、脱硝、除尘设施。
《锅炉大气污染物排放标准》(GB 13271-2014)中对烟气污染物的排放限值与 GB 13271-2001 排放限值相比更加严格,特别是 2014 版排放标准中还增加了锅炉烟气 NOx允许排放浓度限值这一指标,主要排放浓度限值见表 1,同时我国也发布了部分地方锅炉大气污
染物排放限值标准,各标准的燃煤、燃油、燃气锅炉烟气排放限值对比见表 2、表 3 和表 4。因此,原来基于 GB 13271-2001 版排放标准制订的工程技术规范均宜作相应的调整。
表 1 《锅炉大气污染物排放标准》(GB13271-2014)主要排放限值
实施日期 |
适用范围 | 排放浓度限值,mg/m3 | ||
SO2 | NOx | 颗粒物 | ||
2014 年 7 月 1 日 | 新建燃煤锅炉 | 300 | 300 | 50 |
2014 年 7 月 1 日 | 新建燃油锅炉 | 200 | 250 | 30 |
2014 年 7 月 1 日 | 新建燃气锅炉 | 50 | 200 | 20 |
2016 年 7 月 1 日 | 在用燃煤锅炉 | 400 | 400 | 80 |
2016 年 7 月 1 日 | 在用燃油锅炉 | 300 | 400 | 60 |
2016 年 7 月 1 日 | 在用燃气锅炉 | 100 | 400 | 30 |
2016 年 7 月 1 日 | 燃煤锅炉特别排放限值 | 200 | 200 | 30 |
2016 年 7 月 1 日 | 燃油锅炉特别排放限值 | 100 | 200 | 30 |
2016 年 7 月 1 日 | 燃气锅炉特别排放限值 | 50 | 150 | 20 |
表 2 燃煤锅炉主要大气污染物排放浓度限值对比
标准号 |
标准类别 | 排放浓度限值,mg/m3 | ||
SO2 | NOx | 颗粒物 | ||
GB 13271-2014 | 国家 | 200~550 | 300~400 | 30~200 |
DB 37/2374-2018 | 山东 | 35~200 | 50~300 | 5~20 |
DB 31/387-2018 | 上海 | 10~20 | 50~150 | 10~20 |
DB 11/139-2015 | 北京 | 50~200 | 150~400 | 20~30 |
DB 12/151-2016 | 天津 | 100~200 | 200~400 | 30 |
DB 44/765-2019 | 广东 | 200~300 | 200~300 | 30~50 |
DB 61/1226-2018 | 陕西 | 35~100 | 50~200 | 10~30 |
DB 37/2374-2018 | 山东 | 35~200 | 50~300 | 5~20 |
表 3 燃油锅炉主要大气污染物排放浓度限值对比
标准号 |
标准类别 | 排放浓度限值,mg/m3 | ||
SO2 | NOx | 颗粒物 | ||
GB 13271-2014 | 国家 | 100~300 | 200~400 | 30~60 |
DB 37/2374-2018 | 山东 | 35~100 | 50~200 | 5~20 |
DB 31/387-2018 | 上海 | 10~20 | 50~150 | 10~20 |
DB 11/139-2015 | 北京 | 10~20 | 30~150 | 5~10 |
DB 12/151-2016 | 天津 | 20 | 80~150 | 10 |
DB 44/765-2019 | 广东 | 100~200 | 200~250 | 20~30 |
DB 61/1226-2018 | 陕西 | 20 | 50~150 | 5~10 |
DB 37/2374-2018 | 山东 | 35~100 | 50~250 | 5~20 |
表 4 燃气锅炉主要大气污染物排放浓度限值对比
标准号 |
标准类别 | 排放浓度限值,mg/m3 | ||
SO2 | NOx | 颗粒物 | ||
GB 13271-2014 | 国家 | 50~100 | 150~400 | 20~30 |
DB 37/2374-2018 | 山东 | 35~50 | 50~200 | 5~10 |
DB 31/387-2018 | 上海 | 10~20 | 50~150 | 10~20 |
DB 11/139-2015 | 北京 | 10~20 | 30~150 | 5~10 |
DB 12/151-2016 | 天津 | 20 | 80~150 | 10 |
DB 44/765-2019 | 广东 | 50 | 150~200 | 20 |
DB 61/1226-2018 | 陕西 | 20 | 50~80 | 5~10 |
DB 37/2374-2018 | 山东 | 35~50 | 50~200 | 5~10 |
2.2 锅炉烟气污染防治技术进步的要求
根据 2015 年北京市的调查结论,北京市中小型燃煤锅炉大多采用简易湿法脱硫除尘一体化技术,除尘效率 90%左右、脱硫效率约 50%(全部使用低硫燃料)、脱硝效率不足 10%, 在运行状况良好的情况下可基本满足颗粒物≤30mg/m3、SO ≤50mg/m3 的排放要求,而在脱硝方面,北京市中小型燃煤锅炉几乎都未安装脱硝装置,NOx以直排为主。北京市大型燃煤锅炉的烟气净化技术以袋式除尘、钠碱法/钙法脱硫、选择性催化还原法脱硝(SCR)等为主。袋式除尘器除尘效率高,达 99.8%以上;脱硫装置自动投加脱硫剂,脱硫效率达到 90%以上; SCR 脱硝装置投运时脱硝效率在 50%以上,但由于催化剂的温度窗口问题,无法保证较高的投运率。北京市大型燃煤锅炉的颗粒物及 SO2 排放浓度能够达到北京市锅炉大气污染物排放标准的要求,少数安装 SCR 脱硝装置且经改造的,其 NOx排放浓度能够达标,NOx的排放尚需进一步加强治理。
根据广东省环保部门 2015 年的调查结论,广东省有颗粒物治理措施的工业锅炉颗粒物平均治理效率为 61%,其颗粒物排放量占全省锅炉烟气颗粒物排放总量的 7%;有 SO2 治理措施的工业锅炉其平均脱硫效率为 53%,其 SO2 排放量占全省锅炉烟气 SO2 排放总量的 4%;有 NOx治理措施的工业锅炉其平均脱硝效率为 67%,其 NOx排放量占全省锅炉烟气 NOx排放总量的 58%。广东省仍有 70%的燃煤工业锅炉颗粒物排放浓度高于 80mg/m3,40%的燃煤工业锅炉治理后的 SO 排放浓度高于 300mg/m3,约 30%的燃煤工业锅炉 NO 排放浓度高于 300mg/m3。燃油与燃气工业锅炉的烟气排放指标比较理想,基本上都能达到《锅炉大气污染物排放标准》 (GB 13271-2014)的要求。
从调研情况来看工业锅炉种类和数量繁多,但平均容量小,烟气排放口高度低,燃料品质和种类差异大、烟气污染物治理效率较低,工业锅炉在钢铁、化工、造纸、制药、纺织、 冶炼、供暖等生产生活过程中都有使用,管理难度大。工业锅炉烟气污染物的初始排放浓度差别大,相对应的防治技术种类众多、治理与实际运行状况参差不齐,总体来说防治技术相对比较薄弱,实际的污染物排放浓度也有较大的差异,工业锅炉烟气治理工程的技术还需进一步规范。
2.3 工程技术规范完善与环境管理的要求
2.3.1 现行的《工业锅炉及炉窑湿法烟气脱硫工程技术规范》(HJ 462-2009),自 2009 年发布实施以来,相关的环保政策、技术内容和编制依据等都发生了较大的变化,该标准与当前的环境管理要求有所冲突,主要表现为:
a)《工业锅炉及炉窑湿法烟气脱硫工程技术规范》( HJ 462-2009 ) 是基于 GB 13271-2001 版排放标准制订的,随着《锅炉大气污染物排放标准》(GB13271-2014)版的发布并实施以及钢铁、水泥等行业的炉窑大气污染物排放标准也相继发布并实施,HJ 462-2009 中的部分内容已不能满足这些新的排放标准要求;
b)《工业锅炉及炉窑湿法烟气脱硫工程技术规范》(HJ 462-2009)只针对 SO2 一个污染因子,且只针对部分的湿法烟气脱硫技术,应用范围受到了限制;
c)按《锅炉大气污染物排放标准》(GB 13271-2014)版的要求,对工业锅炉烟气污染物中除了 SO2 需控制外,还需同步控制烟气中的 NOx与颗粒物的排放浓度,且目前尚无有关工业锅炉烟气中的 SO2、NOx和颗粒物等多污染物治理的工程技术规范。
2.3.2《工业锅炉及炉窑湿法烟气脱硫工程技术规范》(HJ 462-2009)适用的锅炉容量范围与《锅炉大气污染物排放标准》(GB 13271-2014)和《火电厂大气污染物排放标准》(GB 13223-2011)两个标准对锅炉容量的划分不一致。HJ 462 自 2009 年发布并实施后,国家又相继发布了一些工程技术规范,如《电除尘工程通用技术规范》(HJ 2028-2013)、《袋式除尘工程通用技术规范》(HJ 2020-2012)、《烟气循环流化床法脱硫工程通用技术规范》(HJ 178-2018)、《石灰石/石灰-石膏法烟气脱硫工程通用技术规范》(HJ 179-2018)、《氨法烟气脱硫工程通用技术规范》(HJ 2001-2018)、《火电厂烟气脱硝工程技术规范 选择性催化还原法》(HJ 562-2010)和《火电厂烟气脱硝工程技术规范 选择性非催化还原法》(HJ 563-2010)等,这些技术规范的适用范围部分与 HJ 462-2009 存在交叉重叠情况。
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