“如果到2020年前后，北京市燃煤量驟減甚至趨近于零，那么天然氣的消耗量將由2015年的150億立方米增長到約350億立方米，天然氣燃燒很可能成為氮氧化物污染的主要來源。用天然氣取代煤，最可能產(chǎn)生的問題就是氮氧化物污染，但這些污染是可以通過技術(shù)改造盡量避免的。”4月12日，在于北京舉行的“燃氣鍋爐氮氧化物燃燒控制技術(shù)研討會”上，清華大學(xué)熱能工程系教授姚強開門見山地道出了燃氣鍋爐低氮改造的意義所在。
2015年6月10日，北京市環(huán)保局發(fā)布大氣污染物排放地方標(biāo)準(zhǔn)，其中《鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》修訂實施的主要目的即為嚴(yán)控氮氧化物排放。今年7月1日起，標(biāo)準(zhǔn)中第一階段的排放限值將開始施行，即新建鍋爐排放限值由現(xiàn)行的150毫克/立方米收嚴(yán)到80毫克/立方米。2017年4月1日起，新建鍋爐將實施第二階段排放限值，即氮氧化物進一步收嚴(yán)到30毫克/立方米。此外，針對在用鍋爐，新標(biāo)準(zhǔn)也提出，明年4月1日起，高污染燃料禁燃區(qū)內(nèi)的在用鍋爐也將執(zhí)行80毫克/立方米的排放限值。
新標(biāo)準(zhǔn)實施在即，燃氣鍋爐的低氮改造刻不容緩。據(jù)記者了解，從2016年開始，燃氣鍋爐低氮改造工作已陸續(xù)在北京全市展開，這也是北京市清潔空氣行動計劃中的重點工程任務(wù)。據(jù)北京市環(huán)境保護科學(xué)研究院潘濤介紹，目前北京市的燃氣鍋爐以小型鍋爐為主，10蒸噸以下約占88%，容量占比約為47%。“燃氣鍋爐擔(dān)負著北京正常生產(chǎn)、生活的基本職能，是剛性需求，約占總?cè)萘康?0%以上，而且隨著清潔能源的推廣，這一比例還在持續(xù)增加。”潘濤告訴記者，研究顯示，氮氧化物與PM2.5呈現(xiàn)強相關(guān)性，對重污染的貢獻或?qū)⑹侵苯拥摹４饲氨本┐髮W(xué)的相關(guān)研究也顯示，在霧霾天氣時，氮氧化物在PM1中所占的比例排在第二位。“歷史監(jiān)測數(shù)據(jù)表明，采暖季節(jié)性的能源消費與冬季擴散條件不利雙重疊加，是影響北京環(huán)境空氣質(zhì)量改善的關(guān)鍵。”潘濤還向記者展示了這樣一組數(shù)據(jù)，目前北京市燃氣鍋爐產(chǎn)生的氮氧化物平均值約為146毫克/立方米，而美國加州空氣質(zhì)量管理區(qū)發(fā)放燃氣鍋爐排放許可證允許的氮氧化物排放濃度最多只有30毫克/立方米，“所以我們存在約80%的減排潛力。”
針對現(xiàn)有的燃氣鍋爐底單改造技術(shù)，北京市環(huán)境保護科學(xué)研究院大氣污染防治研究所副研究員宋光武介紹，目前氮氧化物的通用控制技術(shù)主要分為燃燒優(yōu)化控制技術(shù)和末端治理技術(shù)。綜合考慮氮氧化物的控制效果、能效影響、占地、安全管控、投入和運行成本、操作管理的復(fù)雜程度以及監(jiān)管實行的難易程度，“末端控制技術(shù)的綜合可行性較差，特別是針對北京市大量的中小型鍋爐不建議使用。而源頭控制技術(shù)通過規(guī)避氮氧化物生成的路徑從源頭上控制空氣中的氮氣被氧化，理論上甚至可以做到‘零排放’。”在可工業(yè)應(yīng)用的具體燃燒技術(shù)上，潘濤表示，“通過多項指標(biāo)的比對，水冷預(yù)混與FGR型燃燒器的綜合性能比較好。”
在福田戴姆勒汽車有限公司的示范工程中，記者看到，通過低氮改造，10蒸噸和15蒸噸的燃氣鍋爐氮氧化物排放量可以控制在23毫克/立方米和27毫克/立方米。對于具體改造項目，潘濤也指出，鍋爐是一個整體設(shè)備，燃燒器與鍋爐要有必要的配合才能發(fā)揮出最優(yōu)效果，最終效果取決于燃燒器與鍋爐的匹配程度，這也是新標(biāo)準(zhǔn)對改造項目的限值要求與新建項目不同的主要原因。改造項目會存在一定的不確定性，所以改造的設(shè)定預(yù)期要在合理范圍內(nèi)“因地制宜”。
對于相關(guān)的補貼政策，北京市環(huán)境保護局大氣處副處長晏向陽在接受記者采訪時表示，目前具體的補貼辦法和實施意見已在制定中。“現(xiàn)在還沒有明確的時間表，會盡快研究發(fā)布，但在明年4月第二階段排放限值施行前補貼政策一定會跟上。”
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