天津市工业炉窑污染现状及排放标准问题分析

天津市工业炉窑污染现状及排放标准问分析 誊环 瞩 地方环境管理一 天津市工业炉窑污染 现状及排放标准问题分析 杨 勇 王文美 陈 瑞 孙 蕊 陈 颖 天津市环境保护科学研究院,摘 要 天津市是我国北方传统工业型城市,工业炉窑污染排放已逐渐成为地方大气污染物防治的重点源之 一 。 在全面系统了解天津市工业炉窑环境污染现状的基础上,分析现行国家标准的适用性及存在的 问题,提出标准制修订建议,将有助于推动污染物总量削减,改善环境空气质量。 关键字 工业炉窑;大气污染物;环境保护标准 座,占总数的 %;使用气作为能源的有 座, 引言 占 %;使用电力作为能源的有 座,占 %;使 所谓工业炉窑,是指在工业生产中用燃料燃烧或 用油作为能源的有 座,占 %;能源类型缺失的炉 电能转换产生的热量,将物料或工件进行冶炼、焙烧、 窑有 座,占%】。总体上,天津市工业炉窑能源 烧结、熔化、加热等工序的热工设备?,是工业生产 燃料仍以煤炭为主,占到总体能源消耗量的一半以上。 过程中及其重要的工艺环节。工艺炉窑温度、燃料以 现阶段天津市工业炉窑能源燃料比重具体如图 所示。 及燃烧过程控制方式的选取,一方面衡量工艺先进水 平的必要指标,另一方面又往往成为生产过程中的主 要产污节点。因此,工业炉窑污染排放控制一直成为 环境保护和污染防治的重点内容之一,也是国家及各 省市环境保护标准制修订工作的关键问题。本文通过 对天津市工业炉窑使用及排污现状进行概述,对现行 标准适用性及存在问题进行研究,并提出地方环境保 护标准制修订建议。 .天津市工业炉窑概况 . 工业炉窑使用情况 图 天津市工业炉窑能源燃料比重示意图 天津市作为我国北方重要的工业型城市,其工业 近年来,随着天津市蓝天的实施,煤炯型污 炉窑数量多、种类繁,广泛分布在冶金、建材、机械、 染进一步得到控制,城市能源结构中煤炭使用比例有 化 二等行业。近年来,随着滨海新区开发开放,经济 所下降,同时通过实施对天然气管网调整和改造,以 总量迅猛增长,工业炉窑燃料消耗及污染物排放量日 及清洁能源鼓励,推动了燃气使用量的稳步增长。 益增加,已逐渐成为我市大气污染物的重点排放源。 根据 年天津市第一次污染源普查结果显示, . 工业炉窑大气污染物排放 现状 天津市当年在工业企业中涉及工业炉窑的企业有 污染源普查过程中,对天津市工业源大气污染物 家,共有炉窑 座。其中,使用煤作为能源的有 排放总量进行了统计,其中重点针对使用工业炉窑的 田 地方环境管理中国环境管理 地方环境管理 曛簟 工业企业进行了普查。根据普查结果, 年天津市 .现行标准存在问题分析 使用工业炉窑企业的各类废气排放量及主要大气污染 目前天津市工业炉窑污染控制标准为周家标准 物排放情况见 。 《工业炉窑大气污染物排放标准》? ,其 从表 可见,工业炉窑大气污染物排放已占工业 中根据工业炉窑的建设年限规定了烟尘、生产性粉尘, 源污染物排放总量的较大比重,因此为进一步实现污 以及二氧化硫、氟、铅等有害污染物的最高允许排放 染物总量减排和环境质量改善,必须加强工业炉窑环 浓度、烟气黑度的排放限值。该标准于年 月 境污染控制。 表 工业炉窑大气污染物排放量 污染物 废 气 烟 尘 二氧化硫 氮氧化物 企业类型 排放量 所占 排放量 所占 排放量 骶占 排放量 所占 万立方米 比例 万吨 比例 万吨 比例 万吨 比例 仅使用炉窑的企业 . × . % .. % . . % . % 既使用锅炉又使用炉窑的企业 . × 。 . % . ,% . . % . . % 所有工业企业 . × % .% % .% 之处,对工业炉窑采用污染治理技术、配套建设环保 颁布, 年 月 日正式实施,为工业炉窑大气污 染物防控工作提供了监管依据。然而,随着工艺设备 设施提出了要求,通过 排放限值实现控制污染,保护 环境的目标。 和污染治理水平的逐渐提高,现行工业炉窑污染控制 标准呈现出一定的问题。 近年来,随着设备工艺如炉型、烧嘴、烟气回收 等技术水平的不断提高,以及废气处理技术设备的逐 . 标准实施时间较长,限值已显宽松 渐完善,工业炉窑污染排放控制水平也日益提高,现 《工业炉窑大气污染物排放标准》 ~ 行标准的污染排放限值已难以加强对炉窑大气污染物 颁布实施距今已仅 年,标准中污染物排放限 的控制要求。以二氧化硫为例,现行污染排放浓度控 值体现当时的污染治理技术水平,如烟尘排放限值为 制要求见表 。~ /,二氧化硫为/ 。。标准制订 表 工业炉窑大气污染物排放标准二氧化硫排放浓度年 月 日前年 月 日起 有害污染物名称 标准级别 安装的工业炉窑 新、改扩建的工业炉窑 排放浓度/ 。 排放浓度/ 。禁排 有色金属冶炼 禁排 钢铁烧结冶炼禁排 燃煤 油 炉窑地方环境管理中国环境管理囝 从上表可以看出,在配套安装烟气净化装置并保 从上表可以看出,现行国标中对二氧化硫排放浓 度控制要求在 / 之间,该浓度控制要求 证稳定运行的情况下,该企业燃煤 工业炉窑二氧化硫 污染排放浓度范同大致为 ~/ ,较现行标准 较现状工艺及污染治理水平存在一定的差距。为说明 该问题,本文引用天津市某大型钢铁联合企业部分燃 控制限值有大幅降低。 煤工业炉窑大气污染物排放监测数据,与上述标准限 同样针对工业炉窑废 气中的主要污染因子?? 烟尘,现行标准除一类区禁排外,基本控制水平约为 值水平进行比照,具体内容见表 。 表 天津市某大型钢铁联合企业工业炉窑二氧化硫排放水平 污染物监测结果 炉窑类型 燃料类别 监测日期 排放浓度 / 。 排放速率 /.. 石灰窑 煤 .. .. 烧结机头 煤 . . . .. 未针对清洁能源污染排放提出要求~/ 之间,而通过 采取布袋除尘器等现有 现行标准中对熔炼炉、熔化炉等不同炉窑类型 成熟环保治理技术的条件下,烟尘排放浓度可普遍控 的烟 粉 尘及烟气黑度,以及二氧化硫、氟及其化 制在 ~/ 的水平,甚至可达到小于/ 合物以及重金属等大气污染因子提出控制要求。然而 的治理效果。 包括烟 粉 尘、二氧化硫等主要污染因子的排放浓 通过上述现行工业炉窑大气污染物排放标准限值 度限值均针对燃煤、燃重油等高污染能源介质制订, 与废气排放污染现状对比分析可知,现行标准限值难 对燃气炉窑等使用清洁能源的污染排放控制针对性较 以有效地对配套废气净化装置的运行效果进行科学合 差。 理地衡量,同时无法进一步推动工业炉窑废气治理工 近年来,随着国家推行清洁能源,调整能源结构 艺技术的进步。 表 不同燃料介质二氧化硫排放水平对比 污染物监测结果 炉窑类型 燃料类别 监测日期 排放浓度 /。 排放速率 / .. 石灰窑 煤 ... . .烧结机头 煤 . . .. . 环形加热炉 天然气.. .... 再加热炉 天然气 .. 囫 地方环境管理中国环境管理 地方环境管理 知道思想不断深化,传统的以煤炭为主的能源结构正 度的不断加大,燃气炉窑比重将持续增长。 在转型,以天然气、液化气为代表的清洁能源更为广 面对天津市经济水平快速增长和环境质量持续改 泛地投入到工业生产之中。天然气等清洁能源在使用 善并行的机遇与挑战,现行标准已难以满足环境管理 过程中,其污染物排放水平较煤炭、重油等燃料将大 的需求。因此,为实现国家 “十二五”主要大气污染 幅降低,同样以该钢铁联合企业二氧化硫排放为例, 物总量控制要求,优化天津市环境空气质量,保障蓝 使用不同燃料条件下工业炉窑污染排放水平见表 。 天工程进一步实施,必须针对工业炉窑氮氧化物污染 上表中,燃煤炉窑废气排放水平已经配套脱硫除 防治要求,结合工业炉窑技术设备和污染治理水平, 尘等烟气净化装置处理,以烧结机烟气循环流化床干 开展工业炉窑氮氧化物污染排放控制。 法脱硫工艺为例,在该炯气治理装置稳定运行情况下, .地方标准制订的必要性及内容建议 脱硫效率可达 %以上 。由此可以看出,在燃用天 针对上述现行国家标准中存在的问题以及环境管 然气等清洁能源时,主要大气污染物二氧化硫排放量 理的迫切需求,对尽快完善工业炉窑大气污染物排放 大幅降低,因此现行国标中针对燃煤、燃重油工业炉 标准提出了要求。根据现行《 年国家环境保护标 窑制订的大气污染物排放控制水平无法对燃气炉窑起 准制修订项目》,《工业炉窑大气污染物排放标准》 到行之有效的监督控制作用,进而形成但凡采用燃气 炉窑均可达标,难以依法管理的局面。 ? 尚未列入修订范畴,因此天津市可 针对现行污染物排放标准中未作规定的项目制订地方 . 未提出氮氧化物污染防治要求 污染物排放标准,对现行标准中已作规定的项目,可 现行国家标准中,主要污染物包括烟尘、粉尘、 进一步制订严于国家污染物排放标准的地方标准【。 二氧化硫、氟化物、重金属及沥青油烟,未对氮氧化 天津市地方工业炉窑标准制订中,应重点突出加 物提出控制要求。 严现行标准限值、纳入燃气炉窑以及补充氮氧化物污 根据国家环境保护 “十二五”规划基本思路,氮 染防治的主要内容,同时结合地方工业炉窑使用的工 氧化物已被列为 “十二五”大气污染控制约束性指标 艺技术水平,进一步细化节能减排、清洁生产的环境 之一,要全面加强氮氧化物污染防治,走重点行业加 管理理念。同时,地方标准的制订要与国家标准工作 重点区域的控制技术路线。同时,氮氧化物污染减排 思路和地方环境管理需求紧密结合,并加强标准制订 也成为大气污染区域联防联控工作的重要指标之一。 过程及实施后评估 ,确保标准长效运行。 根据 年第一次污染物普查结果,天津市使 用工业炉窑企业氮氧化物排放约占全市排放总量的 .结论 %左右,成为继火电行业 约占 % 以及机动车 针对国家现行标准中存在的标准限值宽松、控制 % 以外的重点排放源。与 二氧化硫及烟尘等污 因子欠缺等问题,全面系统地了解天津市工业炉窑技 染物排放特征有所不同,氮氧化物排放不仅存在于燃 术设备和污染治理现状,提出国家标准修订的意见和 煤、燃重油等过程,在燃气炉窑废气中同样存在,且 建议,同时开展地方环境保护标准制订工作。通过提 相对排放量大幅提高。通常条件下,燃烧 万 天 高排放标准控制力度,强化标准实施的针对性和可操 然气,可产生 氮氧化物 以计 ,约为二 作性,促进企业工艺技术升级,实现产业结构优化, 氧化硫产生量的 . 倍,烟尘产生量的 . 倍 】。目 推动污染物排放和总量控制,为环境质量持续改善奠 前天津市燃气炉窑已占工业炉窑比重的 %,随着清 定基础。 下转 第 页 洁生产、节能减排工作的持续开展,能源结构调整力 地方环境管理中国环境管理囫