一、概述

    我國(guó)擁有大量的生活和工業(yè)燃煤鍋爐，燃煤鍋爐使用過(guò)程中產(chǎn)生的SO2、煙今等污染物，對(duì)大氣環(huán)境造成較大的污染。為加強(qiáng)大氣環(huán)境的綜合整治，許多城市已逐步對(duì)中小型燃煤鍋爐進(jìn)行淘汰或改造(改燃清潔燃料)。

    將運(yùn)行中的中小型燃煤鍋爐改造成生物質(zhì)成型燃料鍋爐，一方面能有效降低SO2、煙塵的排放量，另一方面可避免改用燃油(氣)鍋爐帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，還對(duì)促進(jìn)可再生能源的發(fā)展、實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)和林業(yè)有機(jī)廢棄物的綜合利用、優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)具有重要作用。 

二、鍋爐改造大氣污染物排放量分析

(1)生物質(zhì)成型燃料的特點(diǎn) 

    生物質(zhì)成型燃料是指采用農(nóng)作物剩余物(秸稈、稻殼等)、林業(yè)剩余物(采伐加工剩余物、枯枝等)等為原料，通過(guò)專門設(shè)備在特定工藝條件下壓縮成棒狀、塊狀或顆粒狀等的燃料。 

    從表1生物質(zhì)成型燃料與一般工業(yè)用煤的主要特性比較可以看出：生物質(zhì)成型燃料的熱值稍低于煤，1噸生物質(zhì)成型燃料相當(dāng)于0.73—0.97噸煤的熱值;生物質(zhì)成型燃料的硫含量大大低于煤，氮和灰份的硫含量稍低于煤，燃燒時(shí)產(chǎn)生的SO大大減少，NOx和煙塵較少。 

(2)鍋爐改造大氣污染物排放情況 

以1臺(tái)1t/h燃煤鍋爐改造成生物質(zhì)成型燃料鍋爐為例，采用《環(huán)境統(tǒng)計(jì)手冊(cè)》的鍋爐煙氣中大氣污染物排放理論計(jì)算公式，分別預(yù)測(cè)鍋爐在達(dá)到相同工作出力情況下，鍋爐改造前、后煙氣中大氣污染物排放情況，燃料特性取均值計(jì)算，預(yù)測(cè)結(jié)果見(jiàn)表2。并參考河南省環(huán)境槍測(cè)中心站對(duì)某0.8t/h燃煤鍋爐改造成生物質(zhì)成型燃料鍋爐后，鍋爐煙氣經(jīng)濕式噴淋除塵后大氣污染物濃度監(jiān)測(cè)結(jié)果見(jiàn)表2。 

從表2鍋爐改造前、后的預(yù)測(cè)結(jié)果比較可以看出：鍋爐在達(dá)到相同工作出力情況下，鍋爐改造后燃用生物質(zhì)成型燃料產(chǎn)生的SO2和煙塵均有一定程度的降低，SO2產(chǎn)生量和產(chǎn)生濃度分別減少93%和94%，煙塵產(chǎn)生量和產(chǎn)生濃度分別減少29%和42%;NOx污染與改造前相差不大。從鍋爐改造后的預(yù)測(cè)結(jié)果和監(jiān)測(cè)結(jié)果可以看出：鍋爐改造后燃用生物質(zhì)成型燃料，SO2濃度大大低于《鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB132712001)Ⅱ時(shí)段的最高允許排放濃度。 

煙塵濃度超標(biāo)4.86倍，經(jīng)濕式噴淋除塵，除塵率達(dá)83%以上時(shí)。可達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。 

三、鍋爐改造技術(shù)性分析

    生物質(zhì)成型燃料經(jīng)壓縮而成。密度高、揮發(fā)份溢出速度慢、水分含量人，若現(xiàn)運(yùn)行中的燃煤鍋爐不加改造直接使用生物質(zhì)成型燃料，鍋爐容易出現(xiàn)出力小穩(wěn)、容易冒黑煙、粉，疊污染等現(xiàn)象。
 
    通過(guò)改造燃煤鍋爐燃燒室和輔助供風(fēng)系統(tǒng)，主要是采用強(qiáng)制機(jī)械通風(fēng)方式，在鍋爐下部增加布風(fēng)室、增加爐膛二次供風(fēng)、調(diào)節(jié)進(jìn)料斗燃料層厚度等，可解決上述不良現(xiàn)象，滿足生物質(zhì)成型燃料的充分燃燒。經(jīng)試驗(yàn)，燃煤鍋爐改造成生物質(zhì)成型燃料鍋爐后可達(dá)到相同的工作出力，鍋爐熱效率達(dá)58%以上。 

四、鍋爐改造經(jīng)濟(jì)性分析

    鍋爐在達(dá)到相同工作出力情況下運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性主要取決于燃料的熱值、價(jià)格和鍋爐的熱效率，從表3比較鍋爐分別以生物質(zhì)成型燃料、煤、柴油和天然氣為燃料的運(yùn)行成本得出：天然氣>柴油>生物質(zhì)成型燃料>煤。

    雖然鍋爐燃用生物質(zhì)成型燃料的運(yùn)行成本稍高于燃煤，考慮到燃用生物質(zhì)成型燃料產(chǎn)生的SO2有較大程度的降低?？蓽p少煙氣脫硫的成奉;另一方面，煤炭、柴油、天然氣等化石能源隨著需求持續(xù)增長(zhǎng)，以及大量開(kāi)采而逐步衰歇，必然導(dǎo)致價(jià)格不斷上揚(yáng)，會(huì)帶來(lái)的一定經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。

    綜合比較燃煤鍋爐改造成生物質(zhì)成型燃料鍋爐在經(jīng)濟(jì)上有一定的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。

五、生物質(zhì)成型燃料的發(fā)展前景

    日前我國(guó)農(nóng)作物秸稈町收集量為6.87億噸，約3.43億噸可作為燃料使用;林業(yè)剩余物可獲得量在810億噸，約3億噸可作為能源利用。將其兩者壓縮加工成牛，物質(zhì)成型燃料折合可達(dá)約3.72億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)和林業(yè)有機(jī)廢棄物的綜合利用。具有一定的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí)，促進(jìn)可再生能源的發(fā)展，對(duì)緩解能源緊張、優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)具有重要作用，資源潛力大、發(fā)展前景好。 

    但由于我國(guó)生物質(zhì)成型燃料產(chǎn)業(yè)正處在發(fā)展初期，市場(chǎng)尚未成熟，質(zhì)量、價(jià)格相差較大，供求不穩(wěn)定，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)還不健全。需要國(guó)家有關(guān)部門制定相應(yīng)的配套政策扶持和推動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。 

六、結(jié)論 

將運(yùn)行中的中小型燃煤鍋爐改造成燃生物質(zhì)成型燃料鍋爐在經(jīng)濟(jì)和技術(shù)上可行;可有效降低SO2的排放，煙氣經(jīng)除塵可達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)。具有明顯的環(huán)境效益;可促進(jìn)可再生能源的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)和林業(yè)有機(jī)廢棄物的綜合利用具有一定的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。