1、“煤改气”工程对沈阳市大气环境的影响关键词:煤改气;SO2;烟尘;空气质量 中图分类号:F470.22 文献标识码:A 引言 为改善沈阳大气空气质量,完成国家节能减排的要求,沈阳市政府决定对沈阳市 7 个区 28 家单位 52 台燃煤锅炉(总容量为 248.7 蒸吨)进行锅炉房“煤改气” 。 “气化沈阳”工程的实施,为锅炉“煤改气”工程提供了有力的气源保证。预计 2015 年,沈阳市中心城区供热面积将达到 2.95 亿平方米,城市集中供热率达到 92以上。其余分散供热的锅炉房(主要为医院、工业生产需要蒸汽的企业等无法实施集中供热的单位) ,全部实现燃用燃气的清洁能源改造工程。 分散供热燃煤小锅
2、炉供热对于沈阳大气环境的影响 供热燃煤锅炉对沈阳大气环境的影响十分显著,城市采暖期环境空气污染明显重于非采暖期,可吸入颗粒物、二氧化硫和二氧化氮浓度分别是非采暖期的 1.3 倍、3.4 倍和 1.4 倍。 ,冬季沈阳市城市可吸入颗粒物、二氧化硫和二氧化氮浓度均值分别为 0.141 毫克/立方米、0.115 毫克/立方米和 0.048 毫克/立方米,前两项分别超过国家环境空气质量二级标准 0.4 倍和 0.9 倍。 图一 “十一五”期间沈阳市城市采暖期与非采暖期环境空气中三项主要污染物浓度比较图 采暖期的 5 个月均超过国家环境空气质量二级标准;二氧化氮全年各月均达到国家环境空气质量二级标准。
3、图二 “十一五”期间沈阳市城市环境空气中三项主要污染物浓度月变化曲线图 采暖期空气质量日变化呈典型的双峰双谷型,与非采暖期相比差异较大,采暖期可吸入颗粒物、二氧化硫日小时峰值分别是非采暖期的 1.4倍、3.6 倍。2010 年沈阳市城市采暖期与非采暖期环境空气中可吸入颗粒物、二氧化硫日小时均值变化曲线见下图。 图三 “十一五”期间沈阳市城市采暖期与非采暖期环境空气中可吸入颗粒物日小时均值变化曲线图 图四 “十一五”期间沈阳市城市采暖期与非采暖期环境空气中二氧化硫日小时均值变化曲线图 城市主要污染区均集中在人口密集,供热设施密集的中心城区,其中燃煤锅炉所排放的烟尘、SO2、NOx,是城市空气最大
4、的污染源 图五 “十一五”末期沈阳市城市可吸入污染物等值图图六 “十一五”末期沈阳市城市环境空气 SO2 等值图图七 “十一五”末期沈阳市城市环境空气 NOx 等值图 二、 “煤改气”工程对沈阳大气环境的影响 沈阳市煤改气工程第一批改造的锅炉房现状运行方式及能源替代方式如下: 2013 年 沈 阳 市 拟 改 造 锅 炉 房 表 上述锅炉房采用的煤来源较为广泛,有辽宁省抚顺、鞍山等煤矿的煤,也有黑龙江鸡西、鹤岗、双鸭山的煤,还有少数山西、内蒙的煤。同一锅炉房不同批次的煤,煤质也有较大的区别。根据各锅炉房 2013 年12 月份的煤质分析报告,得出本工程用煤的平均年成分分析如下: 煤 质 元 素
5、 分 析 表 低发热值 22.38MJ/kg(燃烧后 NOx 中的 x 约为 1.8) 工程改造后都采用沈阳燃气公司的管道燃气做为气源,沈阳燃气公司的燃气热值较稳定,各区气源厂提供的分析样本略有差异,其平均组份如下: 而本工程采用的锅炉均是沈阳市环保局备案的锅炉,各锅炉生产厂家提供的锅炉在实验工况下的平均效率为 0.85,拟改造锅炉的锅炉平均热效率为 0.6,则换算相同发热量时,每吨位锅炉(发热量为 2520MJ/h) ,煤炭耗量为 112.60kg,燃气耗量为 74.12 Nm3,则污染物排放平均减少量为: 计算改造前、改造后,锅炉房“煤改气”工程对于沈阳市大气环境的影响如下: 拟改造锅炉房
6、现状污染物排放状况表 “煤改气”工程实施后各区锅炉房污染物排放状况 三、结论 “煤改气”工程的实施,可以使沈阳市环境空气质量比“十一五”期间有明显的改善,而且随着工程的逐步进行,大气环境呈现逐年改善趋势。通过锅炉房“煤改气”工程的实施,可吸入颗粒物、二氧化氮浓度、降尘量下降趋势明显,空气综合污染指数逐年降低。工程的实施,可以为沈阳市减少锅炉烟尘排放量 9730.82t/a,减少 SO2 排放量 2t/a,减少 NOx 排放量 1951.55t/a。 锅炉大气污染物排放标准 (GB13271-2001) ,规定燃气锅炉允许最高烟尘排放浓度为 100mg/Nm3,允许最高 SO2 排放浓度为 100mg/Nm3,允许最高 NOx 排放浓度为 400mg/Nm3,改造后的锅炉排放的烟气污染物含量都达到规范的要求。随着第二批“煤改气”锅炉房改造工程的进行,沈阳市的大气环境将进一步得到改善。 参考文献: 【1】 供热方式的技术与经济性刘梦觉 煤气与热力 【2】 国内大城市煤改气工程的费用-效益分析毛显强 环境科学 【3】 “煤改气”工程对改善西安市大气环境的趋势分析 程继夏 长安大学学报