北京市鍋爐排放標(biāo)準(zhǔn)

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《鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》

編制說明

（征求意見稿）

標(biāo)準(zhǔn)編制組

2022年4月

目錄

1.項(xiàng)目背景-1-

1.1任務(wù)來源-1-

1.2本標(biāo)準(zhǔn)提出和歸口單位及管理人員-1-

1.3本標(biāo)準(zhǔn)起草單位和人員-1-

1.4主要工作過程-1-

2.標(biāo)準(zhǔn)修訂的必要性和意義-2-

2.1削減NOx排放是改善環(huán)境空氣質(zhì)量的需要-2-

2.2排放限值相對寬松，燃?xì)忮仩tNOx排放水平較高。-3-

2.3北京市燃?xì)忮仩t自然?氣規(guī)劃用量快速增加，必需嚴(yán)控其NOX排放。-3-

2.4自然?氣低氮燃燒技術(shù)的進(jìn)展應(yīng)用為標(biāo)準(zhǔn)修訂供應(yīng)了技術(shù)保障-5-

3.國內(nèi)外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)調(diào)研-6-

3.1國外燃?xì)夤I(yè)鍋爐相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)調(diào)研-6-

3.2國內(nèi)燃?xì)夤I(yè)鍋爐相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)調(diào)研-7-

4.低氮燃燒機(jī)理及技術(shù)調(diào)研-8-

4.1甲烷-空氣燃燒過程氮化學(xué)基本原理-8-

4.2國內(nèi)外燃?xì)夤I(yè)鍋爐NOx掌握技術(shù)現(xiàn)狀-9-

4.3美國燃?xì)夤I(yè)鍋爐NOx最佳可行掌握技術(shù)-12-

4.4低氮燃燒技術(shù)裝備產(chǎn)業(yè)調(diào)研-15-

5.北京市鍋爐現(xiàn)狀調(diào)研-15-

5.1燃?xì)夤I(yè)鍋爐NOx排放現(xiàn)狀調(diào)研-16-

5.2現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行狀況調(diào)研-16-

6.標(biāo)準(zhǔn)編制原則、依據(jù)和技術(shù)路線-17-

6.1編制原則-17-

6.2編制依據(jù)-18-

6.3技術(shù)路線-18-

7.主要內(nèi)容說明-19-

7.1時(shí)段劃分-19-

7.2鍋爐大氣污染物排放限值-20-

7.3監(jiān)測-22-

8.強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)的建議說明-23-

9.貫徹標(biāo)準(zhǔn)的措施建議-23-

10.標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施后的環(huán)境效益-24-

11.社會穩(wěn)定風(fēng)險(xiǎn)評估-24-

11.1項(xiàng)目概況-24-11.2風(fēng)險(xiǎn)評估的目的及方法-25-11.3風(fēng)險(xiǎn)評估-26-11.4化解風(fēng)險(xiǎn)預(yù)案-28-

1.項(xiàng)目背景

1.1任務(wù)來源

依據(jù)北京市改善環(huán)境空氣質(zhì)量的要求，結(jié)合工業(yè)鍋爐大氣污染防治技術(shù)進(jìn)展?fàn)顩r，北京市環(huán)境愛護(hù)局和北京市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局于2022年4月共同下達(dá)北京市地方標(biāo)準(zhǔn)《鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》的修訂任務(wù)，標(biāo)準(zhǔn)擔(dān)當(dāng)單位為北京市環(huán)境愛護(hù)科學(xué)討論院。

1.2本標(biāo)準(zhǔn)提出和歸口單位及管理人員

本標(biāo)準(zhǔn)由北京市環(huán)境愛護(hù)局提出并歸口。

管理人員：北京市環(huán)保局大氣環(huán)境管理處李立新曾景海；

北京市環(huán)保局科技標(biāo)準(zhǔn)處許藝凡李麗娜。

1.3本標(biāo)準(zhǔn)起草單位和人員

起草單位：北京市環(huán)境愛護(hù)科學(xué)討論院

起草人員：閆靜、宋光武、王軍玲、潘濤、羅志云、鐘連紅、段晶晶、薛亦峰、劉曉。

1.4主要工作過程

標(biāo)準(zhǔn)編制組于2022年4月啟動標(biāo)準(zhǔn)修訂工作，開展了北京市鍋爐及排放現(xiàn)狀調(diào)研及監(jiān)測、國內(nèi)外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及防治技術(shù)調(diào)研、低氮燃燒機(jī)理及燃燒器廠家調(diào)研及座談等，基于上述調(diào)研工作和實(shí)測監(jiān)測結(jié)果分析，形成標(biāo)準(zhǔn)（征求意見稿）及其編制說明。

詳細(xì)工作過程包括：

（1）資料調(diào)研——對國內(nèi)外相關(guān)排放標(biāo)準(zhǔn)、污染防治技術(shù)、燃?xì)夤I(yè)鍋爐低氮燃燒原理及其技術(shù)進(jìn)展?fàn)顩r、行業(yè)相關(guān)政策等內(nèi)容開展資料調(diào)研。

（2）北京市鍋爐分布、排放現(xiàn)狀調(diào)研及監(jiān)測——對北京市目前在用鍋爐，重點(diǎn)是燃?xì)忮仩t開展調(diào)研，把握燃?xì)忮仩t數(shù)量及其容量分布；選擇不同品牌、不同容量燃?xì)夤I(yè)鍋爐開展大氣污染物排放監(jiān)測，把握燃?xì)夤I(yè)鍋爐低氮燃燒技術(shù)應(yīng)用狀況及其NOx排放水平。

（3）低氮燃燒防治技術(shù)調(diào)研及燃燒器廠家座談——主要針對燃?xì)夤I(yè)鍋爐NOx掌握技術(shù)及實(shí)體裝備進(jìn)展?fàn)顩r開展了調(diào)研。首先調(diào)研了國內(nèi)外主要燃燒器生

產(chǎn)廠家，包括利雅路熱能設(shè)備（上海）有限公司、三浦工業(yè)設(shè)備（蘇州）有限公司、上海凌云瑞升燃燒設(shè)備有限公司、無錫賽威特燃燒器制造有限公司、芬蘭奧林集團(tuán)、美國寶爾菲、美國強(qiáng)生燃燒器公司以及美國ZEECO集團(tuán)公司等燃?xì)馊紵魃a(chǎn)企業(yè)，了解各企業(yè)低氮燃燒原理及其NOX掌握水平。然后針對低氮燃燒系統(tǒng)鍋爐匹配狀況，調(diào)研了江蘇雙良鍋爐有限公司和泰山集團(tuán)股份有限公司。之后還赴中國特種設(shè)備檢測討論院燃燒器測試中心、浙大熱能工程討論所、中國科技高校、清華高校熱能工程討論所開展調(diào)研，了解了燃?xì)忮仩t燃燒器國內(nèi)外主要品牌、低氮燃燒機(jī)理、存在問題、NOx排放特征、國內(nèi)燃?xì)忮仩t及燃燒器生產(chǎn)技術(shù)水平。

（4）形成《標(biāo)準(zhǔn)》（征求意見稿）——基于上述調(diào)研及監(jiān)測結(jié)果，重點(diǎn)論證和確定了標(biāo)準(zhǔn)的主要技術(shù)內(nèi)容，包括標(biāo)準(zhǔn)適用范圍、污染掌握指標(biāo)及排放限值、煙囪高度、監(jiān)測分析方法以及運(yùn)行管理要求等，形成了標(biāo)準(zhǔn)文本（征求意見稿）及其編制說明。

2.標(biāo)準(zhǔn)修訂的必要性和意義

2.1削減NOx排放是改善環(huán)境空氣質(zhì)量的需要

2022年國家新頒布的《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3095-2022）在調(diào)整環(huán)境空氣質(zhì)量功能分區(qū)方案的同時(shí)，還完善了污染物項(xiàng)目和監(jiān)測規(guī)范，包括在基本監(jiān)控項(xiàng)目中增設(shè)PM2.5年均、日均濃度限值和臭氧8h濃度限值，收緊PM10和NO2濃度限值等。近年來的監(jiān)測數(shù)據(jù)表明，典型特征污染物PM2.5消失較大超標(biāo)比例和區(qū)域性長時(shí)間嚴(yán)峻超標(biāo)狀況，改善環(huán)境空氣質(zhì)量面臨巨大挑戰(zhàn)。

國內(nèi)外討論和治理閱歷表明，掌握區(qū)域性PM2.5污染是一項(xiàng)難度特別大的系統(tǒng)工程，必需在綜合分析基礎(chǔ)上，提出有針對性的掌握對策，才能有效緩解區(qū)域PM2.5污染。PM2.5包括一次排放和二次生成粒子兩部分，以北京為例，二次粒子比例較高，特殊是重污染時(shí)段PM2.5中二次粒子比例較常規(guī)時(shí)段明顯增加。有觀測數(shù)據(jù)表明，重污染發(fā)生時(shí)PM2.5與NOx的環(huán)境質(zhì)量濃度變化呈現(xiàn)強(qiáng)相關(guān)、同步變化的特征。NOx是PM2.5的重要前體物，在形成過程中有兩個(gè)作用：一是反應(yīng)生成的NO3-是二次粒子的重要化學(xué)組分；二是通過光解鏈?zhǔn)椒磻?yīng)生成O3，增加大氣氧化性，供應(yīng)將SOx、NOx氧化生成SO42-和NO3-的氧化劑。美國加州利用CAMQ模型模擬削減一次排放的NOx對PM2.5的影響，結(jié)果是每削減1噸

NOx排放可削減約0.13噸PM2.5。北京最新討論結(jié)果表明，二次粒子是目前PM2.5的主要貢獻(xiàn)者，且比2000年有明顯上升，主要成分為水溶性離子（占53%）、地殼元素（占22%）、有機(jī)質(zhì)（占20%）和元素碳（占3%），其他未知元素約占2%，且NO3-/SO42-比例關(guān)系呈現(xiàn)增加趨勢。水溶性離子中以SO42-、NO3-和NH4+為主，三者之和（SNA）占PM2.5的比例平均近50%，SNA的濃度貢獻(xiàn)是造成PM2.5污染的主要緣由。因此，削減NOx排放是改善空氣環(huán)境質(zhì)量的重要任務(wù)之一。

2.2排放限值相對寬松，燃?xì)忮仩tNOx排放水平較高

依據(jù)全國燃?xì)夤I(yè)鍋爐的檢測統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果，其中NOx排放質(zhì)量濃度小于等于200mg/m3的鍋爐僅占35%，NOx排放質(zhì)量濃度小于等于300mg/m3的鍋爐占80%，NOx排放質(zhì)量濃度小于等于400mg/m3的鍋爐占94%，即達(dá)標(biāo)率為94%。但對于北京市目前150mg/m3的限值只有約15%的燃?xì)忮仩t可以達(dá)標(biāo)。北京市環(huán)境愛護(hù)科學(xué)討論院對北京市豐臺區(qū)的7臺燃?xì)夤I(yè)鍋爐檢測結(jié)果表明，NOx排放濃度在102~181mg/m3，均值138mg/m3，全部被檢測鍋爐未實(shí)行低氮燃燒技術(shù)或僅實(shí)行了最初步的分級燃燒掌握技術(shù)。中國特種設(shè)備檢測討論院對在中國銷售的37個(gè)不同型號燃燒器（含油氣兩用）的NOx排放檢測發(fā)覺，燃燒器在合理使用狀態(tài)下的NOx排放濃度為54~184mg/m3，均值濃度為116mg/m3?；诘偷紵莆占夹g(shù)進(jìn)展，美國南加州空氣質(zhì)量管理區(qū)2022年修訂的燃?xì)夤I(yè)鍋爐（不含石化）大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)，對燃?xì)忮仩tNOx給出了明確的排放限值并規(guī)定了達(dá)標(biāo)時(shí)間表（詳見表3-1），自2022年9月5日全部燃?xì)忮仩t執(zhí)行60mg/m3限值（O2=3.5%）；功率大于22MW鍋爐自2022年1月1日執(zhí)行10mg/m3限值（O2=3.5%）；功率在6-22MW鍋爐自2022年1月1日起執(zhí)行18mg/m3限值（O2=3.5%），自2022年1月1日起執(zhí)行18mg/m3限值（O2=3.5%）；功率在1.5-6MW鍋爐自2022年1月1日起執(zhí)行18mg/m3限值（O2=3.5%）。由此可見，我國燃?xì)忮仩t的NOx排放濃度較高，對燃?xì)忮仩tNOx排放掌握還需進(jìn)一步加嚴(yán)。

2.3北京市燃?xì)忮仩t自然?氣規(guī)劃用量快速增加，必需嚴(yán)控其NOX排放

截至2022