生物质颗粒燃料锅炉大气污染物排放标准研究课题实施方案.doc

编号： 联合国开发计划署-中国生物质颗粒燃料示范项目生物质颗粒燃料工业锅炉大气污染物排放标准研究项目实施方案课题名称生物质颗粒燃料工业锅炉大气污染物排放标准研究课题负责人张辉工作单位（全称）环境保护部环境工程评估中心通讯地址北京市朝阳区北苑路28号院1号楼固定电话动电话E-mail 二O一五年六月一、立项依据和目的意义中国是世界上最大的能源消耗国之一，能源安全即将成为制约我国经济平稳快速发展的重大挑战。近年来，我国能源消费总量持续增长，一次能源消费占全世界一次能源消费总量的20%，煤炭消费占全球煤炭消费的近一半。受国内能源资源储量和产能的制约，煤炭和原油对外依存度不断提高。能源供给安全形势十分严峻。长期使用化石能源所排放的大量污染物，给我国生态环境带来巨大威胁。雾霾中的颗粒物50%-80%均来自于燃煤排放；大气中的SO2有70%来源于工业燃煤。目前中国部分地区的环境承载能力已经接近极限，锅炉燃料的清洁化和低碳化变革势在必行。大量的石化能源消耗，使我国的减排压力与经济发展之间的矛盾逐渐显现。我国的单位GDP能源消费的CO2排放远高于世界平均水平。随着我国经济的发展和工业化的加快，预计到2050年我国的CO2排放量将持续增加至126亿吨。若要保持我国现有的经济增长速度，同时实现所承诺的减排目标，改变能源消费结构已迫在眉睫。我国能源安全日益突出，环境约束日趋加强，节能减排形势严峻。生物质作为一种新型清洁能源，资源量巨大且供应稳定，相对常规能源，拥有碳中和、氮硫含量低、烟气污染少等优势。生物质颗粒燃料在供热、供气以及发电方面可以大量替代煤炭、天然气或重油，在有效供能的同时，能够显著减少污染，实现CO2零排放，符合当前社会可持续发展的理念。同时我国政府非常重视生物质成型燃料的推广应用，在可再生能源发展“十二五”规划规定：到2015年，生物质成型燃料利用规模达到1000万吨；而可再生能源中长期发展规划则要求：到2020年，生物质颗粒燃料年利用量应达到5000万吨。但是目前我国的生物质颗粒燃料产业的发展还面临着发展瓶颈，存在着原料收集困难，技术相对落后，产品缺乏标准，市场管理混乱等诸多问题。为此，联合国开发计划署与环境保护部合作实施联合国开发计划署中国生物质颗粒燃料排放标准制定研究及合同能源管理运营模式示范项目，推动生物质颗粒燃料商业化应用。该项目中的一项重要内容是开展生物质颗粒燃料工业锅炉大气污染物排放标准制定研究，起草标准草案，促进生物质颗粒燃料锅炉大气污染物排放规范管理，为建设项目环评及竣工验收工作提供参考。二、工作内容和预期成果1、 项目目标项目目标是，研究提出我国生物质颗粒燃料工业锅炉排放标准草案（建议稿），包括标准的适用范围、术语与定义、污染物控制项目及排放限值、监测要求、实施与监督等。2、 研究内容1）现状调研首先，调研我国燃用生物质颗粒物燃料工业锅炉的现状，包括生物质颗粒燃料的种类、数量、比例，以及锅炉数量、地区分布、排放情况、排放管理经验、存在问题等。其次，调研燃用生物质颗粒燃料工业锅炉的燃烧类型，典型污染物末端控制技术、控制水平、控制成本，以及使用推广情况。最后，调研美国、欧盟、世界银行及中国等国家、地区和组织有关燃用生物质颗粒燃料的相关法律、法规、政策和标准等。2）测试分析根据调研结果，选择我国典型的生物质颗粒燃料工业锅炉进行排放测试。首先，对燃料进行工业分析和元素分析，工业分析包括水分、灰分、挥发分、固定碳；元素分析包括碳、氢、氧、氮、硫等。其次对燃用各类生物质颗粒燃料的不同规模工业锅炉开展连续分析测试。在污染控制措施前、后测试颗粒物、二氧化硫、氮氧化物等污染物的排放浓度水平，以及烟气量、氧含量等；同时还应记录燃料的消耗量。选择典型生物质颗粒燃料进行释放规律模拟分析,了解生物质颗粒燃烧污染物释放规律。3)污染物排放控制技术分析重点分析燃用生物质颗粒燃锅炉排放控制技术。由于生物质颗粒燃料燃烧二氧化硫和氮氧化物的排放水平较低，应着重分析颗粒物排放控制技术，包括颗粒物排放控制技术的种类、控制效率和控制成本等。4）标准制定必要性分析及制定原则分析国家、地方及环保主管部门对燃用生物质颗粒燃料的相关法律、法规、政策要求；研究国家相关产业政策及行业发展规划中对此类污染源的环保要求；分析替代煤炭可削减污染物的排放量；分析燃用生物质颗粒锅炉大气污染物排放管理适用锅炉大气污染物排放标准（GB13271-2014）存在的主要问题；根据我国环境保护需求、国家生物质颗粒燃料相关政策等提出标准制定原则。5）排放控制要求根据我国生物质颗粒燃料的使用情况及发展趋势，确定本标准的适用范围。根据生物质颗粒燃料燃烧排放特征，结合我国环境保护要求及发达国家控制情况，综合分析确定污染物控制项目及控制指标。根据污染物产生水平、国内生物质颗粒燃料工业锅炉排放控制技术水平、发达国家排放控制技术水平，我国大气环境管理要求、污染控制成技术，以及发达国家、地区、组织综合考虑制定颗粒物等各污染物的排放限值。6）标准实施的环境效益及控制成本分析根究我国实际情况，分析未来一段时间生物质颗粒燃料工业锅炉排放趋势，依据标准实施前后适用的排放限值要求核算颗粒物等污染物的排放量，评估颗粒物等污染物的减排情况。依据提出实施标准的达标技术和核算出的污染物减排量，计算现有生物质颗粒燃料工业锅炉改造的经济成本，包括固定投资成本和运行成本。对于新建锅炉，核算锅炉配套排放控制装置需要增加的固定投资成本和每年运行成本。3、 创新点提出我国首项燃用生物质颗粒燃料工业锅炉大气污染物排放标准建议。4、 预期成果（1）生物质颗粒燃料工业锅炉大气污染物排放标准（建议稿）；（2）生物质颗粒燃料工业锅炉大气污染物排放标准制定研究报告。三、 进度安排和技术路线1、 总体安排和进度（1）2015.6-9月，开展项目前期初步调研，了解基本情况，制定详细的项目实施方案，并对方案进行论证。（2）2015.10-12月，开展国内外政策、法规、标准、生物质燃料种类、燃用生物质颗粒燃料锅炉数量、分布、污染控制技术等情况调研。对调研结果进行深入分析，制定燃用生物质颗粒燃料锅炉详细监测方案。（3）2016.1-2016.5月，根据监测方案，选择不同生物质颗粒燃料和不同规模锅炉进行排放特征测试，并对相应的燃料进行工业分析和元素分析及释放规律模拟分析。（4）2016.6-2016.12，综合分析研究燃用生物质颗粒燃料工业锅炉的排放特征、现状及发展趋势、标准制定的必要性、标准制定原则，确定标准中的排放控制要求、与国内外标准进行对比、实施标准的环境效益和成本分析等。（5）2017.1-3月，提出标准草案，完成研究报告和标准草案，召开结题会议，提交项目成果。2、 技术路线拟采用文献调研、现场调研、现场测试和实验室测试、数据分析和专家研讨的研究方法完成本研究。研究思路是：深入调研国内外生物质颗粒燃料相关法律、政策、标准以及已有研究成果，全面调查我国燃用生物质颗粒燃料工业锅炉的现状和发展趋势及国外的发展情况，对我国典型燃用生物质颗粒燃料工业锅炉进行排放测试，开展排放特征研究和调研燃用生物质颗粒物锅炉污染控制控制技术的基础上，分析标准制订的必要性，研究确定标准制定的原则和方法，编制标准文本草案及研究技术报告，为制定我国燃用生物质颗粒燃料锅炉大气污染物排放标准提供有力的技术支撑。本研究拟采用的技术路线见图1，主要包括文献和现场调研、生物质颗粒燃料的工业和元素分析、排放水平测试分析、污染控制技术分析、标准制定原则确定、排放控制要求确定、标准实施的环境效益成达标成本分析、编制标准文本草案和研究报告。国内外相关政策法规和标准国内外生物质颗粒锅炉排放特征研究现状国内外生物质锅炉排放控制技术现状项目研究工作启动排放特征测试各类生物质颗粒燃料工业分析和元素分析各类生物质颗粒燃料锅炉排放国内外情况调研标准草案确定标准的适用范围排放控制污染物项目及控制指标污染物排放限值及烟囱高度要求污染物排放监测技术要求控制对成本分析达到排放标准控制技术实施成本标准实施的法规政策保障措施达到排放标准限值的控制技术标准草案及研究报告标准实施的总体环境效益能源替代污染物减排量核算达到排放标准减排量核算标准实施效益分析确定标准制订原则与内容项目研究结束图1 生物质颗粒燃料工业锅炉排放标准制订研究技术路线四、实现本项目预期目标的保障条件项目的实施单位环境保护部环境工程评估中心，以及协作单位中国环境科学研究院、北京市劳动保护科学研究所、青岛科技大学等单位。环境保护部环境工程评估中心是环境保护部的直属单位，主要承担环境保护部实施环境影响评价法的技术支持工作，拥有众多的环保、能源专家，熟悉国家环境保护政策、法律、法规和标准体系，具有丰富的相关政策、标准、规范制修订经验，是国家权威环境评估机构。并多次承担项目评估、成果鉴定、咨询服务、技术服务、资格评审等任务。中国环境科学研究院环境标准研究所，是国家环保部制定、管理各类环境标准的技术归口和技术支持单位，主要负责国家环境质量标准、污染物排放标准和环境管理标准的研究与制定、国家环境保护标准技术审查以及环境保护标准基础理论研究。 北京市劳动保护科学研究所是我国第一家综合性安全科学研究所，是我国最早从事安全和环境科学领域研究的科研机构之一，在人居环境等三个重点领域建立了多个专业技术研究机构和检测中心，和北京大学、清华大学、中国科学院、美国哈佛大学、英国格林威治大学、香港理工大学等国内外多所著名大学、科研机构开展了长期紧密的合作和技术交流。 青岛科技大学是山东省重点综合性大学,具有良好的科研工作条件和丰富的污染物控制技术研究经验。 拥有众多的环保、能源专家，熟悉国家环境保护政策、法律、法规和标准体系，具有坚实的研究基础，鲜明的特色和优势。承担多项国家重大课题，先后获得14项国家技术发明奖、国家科技进步奖，1项国家科技部奖。有3个国家重点实验室、工程技术研究中心4个教育部重点实验室、工程技术研究中心，具有丰富的技术政策和标准编制经验。广东环境保护工程职业学院分析测试中心，是学院下设的第三方检测机构，具备对外承担委托监测、建设项目治理设施运行效果监测、建设项目环境影响评价环境现状监测、建设项目竣工环境保护验收监测以及开展科学研究和制定标准的能力。分析测试中心已通过广东省质量技术监督局的计量认证资质认定评审，目前检测能力包含环境空气、废气、室内空气、工作场所空气、废水、地表水、地下水、生活饮用水、噪声和振动、土壤和底泥、固体废物和危险废物等环境要素共454个项目，现实验室资质认定证书编号为：2014190550U。中心实验室面积2680m2，设有样品室、仪器室、分析室、前处理室、试剂室、办公室、档案室等功能区域，配备有气相色谱仪(GC)、气质联用仪(GC-MS)、高效液相色谱仪(HPLC)、离子色谱仪(LC)、原子吸收分光光度计(AAS) 、原子荧光分光光度计(AFS)、等离子体发射光谱仪(ICP-OES)、紫外-可见分光光度计（UV-Vis）、红外光谱仪（IR）等大中型精密分析仪器，同时还配备有各类大气/烟气现场采样监测设备50多台套，其性能和精度等指标能满足承检项目和相关质量标准的要求。五、经费预算总预算50万美元，详细预算见下表。单位：美元活动项目津贴及劳务费差旅费会议费办公室设备及实验材料出版印刷小计备注现状调研、编写标准建议稿80,000.0060,683.0095,000.0030,000.0015,000.00280,683.00生物质颗粒燃料典型示范项目燃料成分分析及锅炉烟气主要污染因子排放特征调查研究4,000.0017,000.001,300.006,451.00100.0028,851.00广东环境保护工程职业学院生物质颗粒燃料工业锅炉大气污染物排放标准制定理论研究41,000.0014,000.0013,000.005,400.008,200.0081,600.00中国环境科学研究院生物质颗粒燃料工业锅炉大气污染物排放水平测试研究30,000.0015,000.0015,000.0010,000.0010,000.0080,000.00北京市劳动保护科学研究所生物质颗粒燃料工业锅炉大气污染物排放特征模拟研究5,806.008,387.001,290.0010,483.002,900.00 28,866.00青岛科技大学总 计160,806.00115,070.0012