今年“全國低碳日”前后，PM2.5及霧霾話題再次引起人們的廣泛關注。據業(yè)內人士介紹，燃煤污染是我國大氣污染的主要源頭之一，大氣中60％以上的粉塵、70％以上的二氧化硫、50％的氮氧化物都與煤炭燃燒有關。

據悉，針對目前我國傳統燃煤工業(yè)鍋爐高能耗、高污染等問題，發(fā)展?jié)崈裘杭夹g已成業(yè)內關注的焦點。

傳統燃煤工業(yè)鍋爐成主要污染源

有研究表明，汽車尾氣、燃煤、道路揚塵與建筑施工是PM2.5的主要來源，根據不同城市的瞬時監(jiān)測顯示，主要污染源的比重會有不同。

國家發(fā)改委能源研究所公布的一項數據顯示，目前我國工業(yè)鍋爐排放的煙塵和二氧化硫分別占全國總排放量的41.6%和22.2%。在國家發(fā)改委印發(fā)的“十一五”十大重點節(jié)能工程實施意見中，燃煤工業(yè)鍋爐以高能耗、低效率、高污染排名榜首。

曾參與《環(huán)境空氣質量標準》制訂的環(huán)保部環(huán)境標準研究所王宗爽博士向記者表示，我國鑄鐵鍋爐污染物排放強度高，絕大部分沒有采取脫硝措施，且多為低空排放，對城市空氣質量影響較大。

中國煤炭科學研究總院北京煤化工研究分院院長杜銘華介紹說，目前，我國燃煤工業(yè)鍋爐約有50萬臺，年耗原煤約7億噸，占全國煤炭消費總量的20%左右，是我國僅次于燃煤發(fā)電的第二大煤煙型污染源。能效水平低下、污染物排放嚴重、自動化水平低等是燃煤工業(yè)鍋爐存在的突出問題。

“如果我國在用燃煤工業(yè)鍋爐熱效率能夠平均提高25%，那么每年可節(jié)煤約兩億噸，相應可以減少二氧化硫排放約300萬噸，減少灰渣約3000萬噸，減少粉塵約100萬噸、減少二氧化碳排放約4.5億噸，能大大降低煤炭資源消耗和污染物排放?！敝袊h(huán)保產業(yè)協會相關負責人表示。

標準滯后燃煤鍋爐熱效率低

據了解到的，為有效降低燃煤工業(yè)鍋爐污染排放，提高鍋爐運行效率，引導燃煤工業(yè)鍋爐行業(yè)健康有序發(fā)展，國家出臺了一系列規(guī)劃、政策，均對工業(yè)鍋爐的能效提高、污染物控制提出了要求，如《國家中長期科學和技術發(fā)展規(guī)劃綱要（2006-2020年）》、《節(jié)能中長期專項規(guī)劃》、《關于推進大氣污染聯防聯控工作改善區(qū)域空氣質量的指導意見》等。

不過，據一位業(yè)內人士稱，目前，我國鍋爐大氣污染物排放標準偏低?！?002年出臺的國家標準，對二氧化硫的排放要求為900毫克/立方米以內，即使技術較差的燃煤鍋爐均能達到，對淘汰落后鍋爐沒有約束機制?！痹撊耸客嘎叮骸靶碌腻仩t大氣污染物排放標準正在醞釀之中，其標準將變得嚴格?！?/p>

業(yè)內人士介紹說，我國現有鍋爐大多數還是老式的鏈條鍋爐，即通過鏈條把煤塊送進燃燒室，由于煤塊的燃燒需要一定的時間，且煤塊與空氣的接觸面積小，容易導致不完全燃燒。而如果把煤塊磨成200目左右比面粉還細的細粉，燃燒質只是物理形式發(fā)生了變化，就可以帶來燃燒效率大幅的提高，進而直接增加鍋爐使用的經濟效益。

采用清潔煤技術改造燃煤鍋爐最現實

據了解，對于工業(yè)鍋爐進行節(jié)能改造，主要采用兩條技術路線：一條是用石油、天然氣等優(yōu)質能源代替煤炭；另一條是采用清潔燃燒技術，如用煤粉鍋爐代替?zhèn)鹘y燃煤鍋爐。

為了治理大氣污染，近年來，我國不少城市采取以燃氣替代燃煤的辦法，大力推廣燃氣鍋爐代替燃煤鍋爐的使用。但是，受能源供應等條件影響，短期內完全以天然氣鍋爐替代燃煤鍋爐并不現實。

“目前，我國煤粉鍋爐的污染物排放已能做到與燃油、燃氣的鍋爐差不多，而分別采用石油、天然氣、煤粉作為燃料的鍋爐，其運營成本之比大至為10∶3∶1，煤粉鍋爐最便宜。”杜銘華表示。在他看來，煤炭約占我國能源消耗量的70%，以煤炭為主的能源消費方式不可能有很大改觀。因此，采用清潔煤技術改造燃煤鍋爐，最現實、最經濟。

“沒有不干凈的煤炭，只有不到位的科學技術?！眹噎h(huán)境保護燃煤工業(yè)鍋爐節(jié)能與污染控制工程技術中心副主任趙景表示：“煤粉燃燒是先進的燃煤技術，具有燃燒速度快、燃盡率高、煙氣熱損失低等優(yōu)點，早已應用于大型電站鍋爐。近年來，該技術被以山西藍天環(huán)保設備有限公司為代表的高效煤粉工業(yè)鍋爐生產廠家進行了大量技術改進，該類技術和系列產品目前已廣泛應用于工業(yè)鍋爐應用領域。”

據杜銘華介紹，煤粉鍋爐本身具有燃燒效率高、污染物排放少的天然優(yōu)勢。另外該鍋爐是系統化生產、安裝和運營，將脫硫、脫硝、除塵裝置進行一體化成套安裝后，利用自主研發(fā)的工控系統進行操控。目前，我國這項技術已經成熟，產業(yè)化應用已經開始，在全國已有超過1000臺套系統在運營。

我國實現新型高效煤粉工業(yè)鍋爐自主研制

據了解，高效煤粉鍋爐在歐洲已經十分普及。德國數十年前已經完全消滅了低效、高能耗、高污染的鏈條鍋爐、水煤漿鍋爐，由煤粉鍋爐、天然氣鍋爐取而代之。在我國上世紀九十年代以前，由于煤粉鍋爐燃燒器、煤粉輸送技術和工控技術的滯后，以及直接引進產品價格過高等原因，煤粉鍋爐引進和普及工作非常困難。

我國自主研制的新型高效煤粉工業(yè)鍋爐

自2000年以來，山西藍天環(huán)保設備有限公司等廠家和科研單位通過自主研發(fā)、生產出以煤粉燃燒為核心技術，包括煤粉接收、儲備、輸送、燃燒及點火、鍋爐換熱、煙氣凈化、自動控制等技術構成的完整、成套、新型工業(yè)鍋爐技術系統。

據山西藍天環(huán)保設備有限公司相關負責人介紹，新型高效煤粉工業(yè)鍋爐采用煤粉集中制備、精密供粉、空氣分級燃燒、爐內脫硫和全過程自動控制等先進技術，實現了燃煤鍋爐的高效運行和潔凈排放。其關鍵技術包括全密閉精確供粉、狹小空間煤粉低氮穩(wěn)燃、鍋爐積灰和灰粘污自清潔、除塵脫硫等，是以鍋爐為核心的完整技術系統。鍋爐系統的運行由點火程序控制器和上位計算機系統共同完成。煤粉燃盡率大于98％，系統運行熱效率大于88％，煙塵排放小于等于30毫克/立方米，二氧化硫排放小于等于100毫克/立方米，氮氧化物排放小于等于200毫克/立方米，并可以使PM2.5等顆粒物的產生量比傳統燃煤鍋爐減少99.5%以上。

曾參與山西藍天新型高效煤粉工業(yè)鍋爐鑒定的一位專家表示，與傳統燃煤鍋爐相比，新型節(jié)能環(huán)保型煤粉工業(yè)鍋爐的節(jié)能率達到30％以上，排放的煙塵、二氧化硫、氮氧化物等污染物濃度均低于國家標準，而且操作簡單，鍋爐運行、輸煤、燃燒、脫硫除塵、出渣等實現了全自動化控制，煤和渣不落地、不需要堆放場地?！芭c天然氣鍋爐相比，煤粉鍋爐不受管網建設限制，可因地制宜地發(fā)展，投資少、見效快，污染物排放指標優(yōu)于燃油鍋爐，和天然氣鍋爐相近?！鄙鲜鰧＜冶硎?。

據稱，對于目前社會公眾比較關注的PM2.5問題，新型節(jié)能環(huán)保型煤粉工業(yè)鍋爐從技術和防控措施上也有著極為周全的考慮，并取得了不錯的效果。包括燃燒前控制，即在燃燒前降低煤中的外在礦物質含量；燃燒中控制，即采取措施抑制煤中礦物質的氣化過程，并促進氣化后礦物質的聚結；燃燒后控制，即采用電除塵及布袋除塵一體化技術。

氣固雙燃環(huán)保鍋爐解決鍋爐改造難題

目前，國內重點城市都面臨著傳統工業(yè)鍋爐如何改造的問題，一種選擇是將落后的燃煤鍋爐改為先進的燃煤鍋爐；另一種選擇是將燃煤鍋爐改為燃氣鍋爐。但是，大規(guī)模地將燃煤鍋爐改為燃氣鍋爐又存在地區(qū)能源結構差異、運營價格偏高等諸多問題。

山西藍天環(huán)保設備有限公司相關負責人告訴記者，他們針對此種情況，在總結國內外煤粉工業(yè)鍋爐基礎上研發(fā)出一款新型高效節(jié)能氣固雙燃環(huán)保鍋爐。該系統可以天然氣、液化氣等氣體和煤、生物質等固體為燃料，既可氣、固燃料單獨燃燒，也可氣、固燃料以一定比例混合燃燒。通過采用分級低氮燃燒、爐內脫硫、尾部煙氣凈化、全程自動控制等技術，實現了節(jié)能高效、即開即停、自動運行和清潔排放的目的。

“不具備燃氣條件時，該鍋爐可以煤粉為燃料，與傳統燃煤鍋爐相比，節(jié)能30%以上，污染物排放效果接近燃氣，將來具備燃氣供應條件或有更高的環(huán)保需求時，該鍋爐可直接以燃氣為燃料使用。鍋爐一次性的改造既能實現煤的高效燃燒，又能實現煤改氣的目標，可以大大改變因國家、地方政策和標準變化導致重復投資的情況發(fā)生?！鄙轿魉{天環(huán)保設備有限公司相關技術人員告訴記者。

在業(yè)內人士看來，氣固雙燃環(huán)保鍋爐系統技術既能滿足國家及地方現有嚴格的環(huán)保要求，也可適應將來更加嚴格的環(huán)保趨勢。

據了解，太原武宿集中供熱項目使用山西藍天研發(fā)的3臺4.2MW氣固雙燃環(huán)保鍋爐，替代了武宿區(qū)域內原有小型燃煤鍋爐及家用小鍋爐，徹底解決了該區(qū)域內燃煤小鍋爐污染嚴重和耗煤量大的問題。項目實施后，實現集中供暖建筑面積24萬平方米，取締家用小火爐500余臺，當地環(huán)境狀況有了很大改善。

“項目采用煤粉為燃料時，鍋爐熱效率為88%；采用燃氣燃料，鍋爐熱效率為93%，污染物排放滿足國家及地區(qū)污染物排放標準。今年3月，國家有關部門對武宿鍋爐房進行了能效測試。結果顯示，鍋爐熱效率達到92%?！痹擁椖坑嘘P負責人表示。