《太原市洁净型煤标准》编制说明

1、太原市洁净型煤标准编制说明二五年九月太原市洁净型煤标准编制说明一、 任务来源和编制过程为改善太原市环境空气质量，太原市近年来出台了多项治理措施，其中燃料结构调整工作是我市解决环境问题的一项主要措施，推广使用洁净型煤是燃料结构调整工作的一项重要内容。但是随着工作的开展，型煤质量已成为困扰我市燃料结构调整工作的一项主要问题。因此，尽快制定洁净型煤地方标准是解决型煤质量问题的最根本途径。2005年8月太原市环境保护局组织成立了标准领导组、技术顾问组和技术工作组，研究制定太原市洁净型煤标准。经过前期调研和收集资料，技术工作组制定工作方案并立即开展太原市洁净型煤标准和编制说明的研究和编制工作，技术工作组

2、在标准领导组的领导和技术顾问组的指导下，本着认真负责、科学规范、客观公正、实事求是的指导思想，从制定标准的科学性、先进性和可操作性的原则出发，在大量深入细致的调查研究工作和监测分析工作的基础上，提出标准和编制说明的草案，通过广泛征求生产单位、使用单位和相关部门意见，编制完成了太原市洁净型煤标准和编制说明报审稿。二、编制依据1. 中华人民共和国标准化法2. 中华人民共和国环境保护法3. 中华人民共和国大气污染防治法4. 国务院环境保护委员会关于防治煤烟型污染技术政策的规定5. 燃煤二氧化硫排放污染防治技术政策国家环境保护总局6. 关于划分高污染燃料的规定国家环境保护总局7. 关于改变燃料结构防治

3、大气污染实施方案太原市人民政府8. 关于改变燃料结构控制大气污染的通告太原市人民政府9. 关于2005年调整燃料结构，防治大气污染实施方案太原市人民政府10. 民用蜂窝煤标准国家标准GB/T13593-9211. 太原市锅炉污染物排放标准DB14/102200312. 陕西省地方标准DB61/350-200413. 山西省型煤产品认定技术条件2002年14. 工业洁净型煤沈阳市地方技术规范15. 牡丹江型煤质量评定标准16. 太原市型煤标准（试行）17. HC系列工业型煤标准天宇合成炭有限公司企业标准18. 环保型煤锅炉专用蜂窝型煤标准泰杰有限公司企业标准19. 地方标准管理办法20. 专用型

4、煤锅炉鉴定监测情况说明及存在的问题 调查报告21. 太原市推广使用型煤锅炉及洁净型煤有关技术要求22. 链条炉排锅炉用煤技术条件GB/T18342-2001三、制定标准的必要性我省煤炭储量丰富，作为主要能源的煤炭在我市国民经济和社会发展中占有主导地位。但由于对煤炭使用不合理，大量煤炭直接燃烧，造成我市大气污染十分严重。对此，市委、市政府高度重视，投入大量的人力、物力和财力用于大气污染防治，特别是“十·五”期间，连续几年大力调整燃料结构，改变落后燃烧方式，强化尾部治理，有效地改善了区域大气环境质量。2001年2004年，市区大气环境质量连续四年实现了4级跳，空气中主要污染物可吸入颗粒物

5、和二氧化硫年日均浓度值分别从2001年的0.184毫克/立方米和0.137毫克/立方米下降到2004年的0.164毫克/立方米和0.079毫克/立方米。尽管纵向比，我们取得了较大进步，但是，两项主要污染物仍分别超标0.64倍和0.31倍，距离国家达标的要求和广大市民对改善环境质量的迫切要求仍有较大差距。按照太原市大气环境容量核定技术报告研究结果，太原市环境空气质量达到国家二级标准，烟尘年排放量和二氧化硫年排放量应分别削减28%和62%，这对我市的环境管理工作是一个极大的挑战。为此，市政府加大“调燃”工作力度，在广泛调研的基础上，继去年颁布关于改变燃料结构，控制大气污染的通告和太原市燃煤污染防治

6、规定的政府令后，今年又下发了关于2005年调整燃料结构，防治大气污染实施方案，要求市区范围内4吨及以下燃煤锅炉必须进行更新改造，使用方形型煤和球形型煤等洁净型煤的先进燃烧技术锅炉。据不完全统计，2004年，我市工业型煤的消耗量为8.7万吨，方形型煤的消耗量为6.5万吨，据预测，2005年370多台锅炉完成更新改造后，对型煤的需求量将会翻番。若2007年前市区4吨及以下锅炉全部改用型煤，对型煤的需求量将增至86万吨/年以上，面对市场的极大需求，我市的型煤企业发展较快，但由于无标准可遵循，产品质量差距较大。有的型煤厂家受经济利益驱动，在没有掌握核心技术的前提下，匆匆生产销售；有的厂家为了迎合用户想

7、省钱的心理，使用劣质煤或掺入大量粘土以达到降低成本的目的。这些做法既损害了公众利益，又影响到使用型煤锅炉的环保效益，成为困扰我市燃料结构调整工作的一个主要问题。可以这样讲，型煤锅炉对燃料要求较严格，型煤的质量问题已成为制约我市“调燃”工作的一个重要因素，如果型煤质量问题得不到有效解决，不仅已经改造过的锅炉不能发挥效益，而且政府的整个“调燃”工作都会受到严重影响。因此，非常有必要尽快研究制定太原市洁净型煤标准，以彻底解决型煤质量问题，有效规范型煤产品，达到控制我市煤烟型污染，提高空气质量水平的目的。据有关研究表明,在锅炉上应用型煤代替原煤做燃料，一般可以减少烟尘排放量的80%以上，减少二氧化硫排

8、放量20-36.3%。如果在型煤中加入固硫剂，二氧化硫排放量则能够减少60%左右。因此，本标准制定实施后，将会提高我市锅炉烟尘及二氧化硫的排放控制水平，有效降低污染物排放总量，达到改善空气质量的目的，同时可以促进我市由煤烟型污染比较严重的能源重化工基地转变为一个达到国家空气质量标准的清洁城市。四、标准的编制原则太原市洁净型煤标准的制订应体现科学性、先进性及可操作性的原则。这些原则具体说明如下：（一） 科学性科学性原则是指标准的内容结构应科学地体现标准制订的目的，即保证洁净型煤燃烧效果好，排放污染物少。洁净型煤燃烧效果好指各项燃烧指标要达到和好于国家有关锅炉燃料煤质指标的要求，保证锅炉的出力和用

9、户的供热；排放污染物少指洁净型煤在各类锅炉燃烧后排放的污染物达到太原市锅炉污染物排放标准。（二） 先进性标准的先进性应体现在两方面：1、指标控制要求方面：由于太原市的能源结构以煤炭为主，单位面积的锅炉台数远大于其它地区，现有的和需要改造后使用洁净型煤的锅炉也很多，因此，标准规定主要限值控制要求应严于国家和其它地方同类标准和现行标准，最少不应低于国家和各地方现行标准。2、有可持续性和较好的连贯性，标准所确定的限值要求应能符合国家技术和产业政策，应能促进洁净型煤和锅炉环境保护技术的逐步发展，促进环境保护产业的发展，也应为环保产品标准的编制提供依据。同时，应有利于推动清洁燃料技术、优质能源和先进实用

10、的污染治理技术的推广应用。（三） 可操作性标准的可操作性也应体现在两方面。1、污染控制技术方面：标准所确定的限值数值应有相应的污染控制技术支持。这种技术应是成熟的工业应用型技术。 2、实现污染控制费用方面：污染控制技术的经济性是标准编制时应考虑的另一个可操作性原则。只有在现阶段污染控制技术的费用对企业来讲能够承受的条件下，这种技术才有实际意义。五、主要编制内容说明（一） 适用范围本标准适用区域与DB14/1022003太原市锅炉污染物排放标准衔接，适用于太原市境内的锅炉用洁净型煤。这些区域包括太原市城区、清徐县、阳曲县、娄烦县及古交市。为保证太原市锅炉污染物排放标准得到有效执行，本标准规定了洁

11、净型煤的各项指标，完全可以保证符合本标准要求的洁净型煤在各种锅炉燃烧后其排放的主要大气污染物达到太原市锅炉污染物排放标准要求。同时本标准为山西省质量技术监督局首次发布的洁净型煤标准，标准规定山西省除太原市以外的其它地区可参照本标准执行是为其它地市对洁净型煤进行有效管理和环境保护工作提供依据。（二） 洁净型煤质量指标的确定本标准规定了洁净型煤的11项理化指标，其中4项（发热量、全硫、挥发分、水分）为强制性理化指标，其余指标为推荐性理化指标。规定洁净型煤强制性理化指标是由于型煤的发热量、全硫、挥发分和水分4项指标对型煤的燃烧特性和燃烧后污染物排放具有重要影响，必须严格规定其限值，其余指标为推荐性理

12、化指标则按照国家和其它省市相关标准和技术规范的基本要求规定其限值。1、干燥基全硫型煤硫分限值是洁净型煤标准的重要指标，本标准规定在没有脱硫装置锅炉中使用的型煤干基硫分限值0.3%，在有脱硫装置的锅炉中使用的型煤干基硫分限值0.8%。 型煤的质量是型煤锅炉能否稳定运行和污染物达标排放的关键，严格规定型煤硫分限值是保证太原市锅炉污染物排放标准（DB14/1022003）执行的重要基础，按照太原市锅炉污染物排放标准规定，自标准实施之日（2003年10月20日）后新扩改建的锅炉执行时段标准规定，时段标准规定二氧化硫浓度限值为500 mg/m3。根据太原市人民政府关于改变燃料结构，控制大气污染的通告及2

13、005年调整燃料结构，防治大气污染实施方案（并政办发200519号）的要求，2吨及2吨以下的锅炉应更新为专用型煤锅炉，2吨4吨的锅炉可以更新为专用型煤锅炉，也可以进行炉排改造后使用洁净型煤。这就意味着4吨以下使用型煤的锅炉的均属于新扩改建范围，执行的排放标准为时段标准。本标准所指的型煤包括蜂窝状方形型煤和球形型煤两种，其中蜂窝状方形型煤主要用于专用型煤锅炉，球形型煤主要用于经改造后机械式炉排锅炉上。使用蜂窝状方形型煤的锅炉均为2004年以来新建的专用型煤锅炉，专用型煤锅炉均为自然通风锅炉且尾部没有脱硫除尘装置，因此在专用型煤锅炉中使用的蜂窝状方形型煤其燃烧后二氧化硫排放浓度应直接达到排放标准（

14、500 mg/m3），按照理论推算，二氧化硫排放浓度为500 mg/m3时的型煤硫分应为0.38%，同时按照国家环境保护总局关于划分高污染燃料的规定，固硫蜂窝型煤基准热值小于5000 kcal/Kg和硫含量超过0.3%均属于高污染燃料，因此从理论和技术政策方面考虑蜂窝状方形型煤硫分的合理值应为0.3%。同样对于在没有脱硫装置的锅炉中使用的球形型煤硫分的合理值也应为0.3%。球形型煤主要用于经改造后机械式炉排锅炉上，太原市的小型机械式炉排锅炉大部分配有脱硫除尘装置，4吨以下的锅炉配套的脱硫除尘装置大部分为诱导冲击式和水浴式脱硫除尘器，按照国家HCRJ012-1998湿式烟气脱硫除尘装置技术认定条

15、件的规定，湿法脱硫除尘装置的脱硫效率正常可以达到60%，因此要使二氧化硫排放浓度达到500 mg/m3的排放标准，锅炉出口的二氧化硫初始排放浓度应为1250 mg/m3，按照理论推算，二氧化硫排放浓度为1250 mg/m3时的型煤硫分应为0.94%，但诱导冲击式和水浴式脱硫除尘器由于其碱液不流动，水中的pH值不稳定，其脱硫效率也不稳定，因此从理论和技术政策方面考虑球形型煤硫分定在0.8%比较合理。同样对于在有脱硫装置的锅炉中使用的方形型煤硫分的合理值也应为0.8%。为了验证不同硫分的蜂窝状方形型煤和球形型煤在不同锅炉上的实际使用情况，在本标准编制过程中技术工作组统计了2004年到2005年太原

16、市环境监测中心站和各城区监测站对各类型煤锅炉的监测结果，统计结果见表1，该表统计了在太原市使用的32台各种方形型煤锅炉和10台球形型煤锅炉，统计结果表明，在监测的32台方形型煤锅炉中有29台其二氧化硫监测结果达标，达标锅炉台数占监测总台数的88%，监测达标的方形型煤锅炉其使用的方形型煤硫分在0.15-0.37%之间，均值0.22%。在监测的10台球形型煤锅炉中有8台其二氧化硫监测结果达标，达标锅炉台数占监测总台数的80%，监测达标的球形型煤锅炉其使用的球形型煤硫分在0.60-0.93%之间，均值0.77%。因此，通过实际使用情况说明本标准规定型煤硫分方形型煤0.3%，球形型煤0.8%是合理的。

17、表1 型煤锅炉的监测统计结果型煤锅炉种类方形型煤锅炉球形型煤锅炉测试总台数32台10台2吨及以下测试台数、比例29台 90%8台 80%2-4吨测试台数、比例3台 10%2台 20%SO2监测合格的台数、比例28台 88%8台 80%SO2监测不合格的台数、比例4台 12%2台 20%监测合格型煤锅炉SO2浓度范围215-443 mg/m3156-417 mg/m3监测合格型煤锅炉SO2浓度均值321 mg/m3328 mg/m3SO2监测合格型煤硫分范围0.15-0.37%0.60-0.93%SO2监测合格型煤硫分均值0.22%0.77%监测不合格型煤锅炉SO2浓度范围561-684 mg/

18、m3592-667 mg/m3监测不合格型煤锅炉SO2浓度均值598 mg/m3629 mg/m3SO2监测不合格型煤硫分范围0.5-1.45%0.93%SO2监测不合格型煤硫分均值0.94%0.93%本标准考虑到使用型煤的锅炉其二氧化硫实际排放浓度受许多因素影响，影响因素主要来自两个方面。其一是通过固硫后方形型煤在型煤锅炉燃烧时的温度一般低于型煤硫分测试温度，型煤硫分测试温度为1250，而一般型煤锅炉采用大炉膛低拱低温燃烧技术，一般温度在900左右，这样型煤中的硫酸盐不容易反应形成二氧化硫排出，因此固硫型煤在型煤锅炉燃烧后排放的二氧化硫浓度一般低于理论值。其二是由于固硫型煤特别是蜂窝状方形型

19、煤在制造过程中填加大量粘土等添加剂，造成这种型煤灰分增高，热值降低，型煤硫分的降低不是由于固硫而是用稀释的方法造成的，这样的型煤在型煤锅炉燃烧后排放的二氧化硫浓度一般高于理论值。本标准考虑到以上两方面干扰因素，把收到基低位发热量、干燥基全硫、干燥无灰基挥发分、收到基水分4项指标规定为强制性指标严格执行，同时禁止在洁净型煤中添加粘土，这样就无法用稀释的方法降低硫分，同时锅炉燃烧温度低可以进一步降低二氧化硫排放，因此本标准严格规定型煤硫分可以保证锅炉使用洁净型煤后二氧化硫达标排放。2、收到基低位发热量确定方形型煤20.944MJ/kg,球形型煤23.004MJ/kg。按照GB/T18342-200

20、1链条炉排锅炉用煤技术条件规定，链条炉排锅炉使用燃料其低位发热量应大于20.94MJ/kg (5000kcal/kg)，国家环境保护总局关于划分高污染燃料的规定，固硫蜂窝型煤基准热值小于5000kcal/kg和硫含量超过0.3%均属于高污染燃料。同时为了比较国家和各地方型煤标准、技术规范和技术条件中型煤理化指标的不同，在表2和表3中列出了球型和方形型煤标准值类比分析结果，本标准规定的型煤收到基低位发热量和国家及各地方型煤标准较接近，因此标准规定收到基低位发热量方形型煤20.94 MJ/kg,球形型煤23.00 MJ/kg，本标准规定的收到基型煤低位发热量值完全可以满足洁净型煤在各类锅炉正常燃烧

21、。表2 球形型煤标准值类比分析项目单位太原市洁净型煤标准陕西省地方洁净型煤标准山西省型煤产品认定技术条件沈阳市工业洁净型煤技术规范太原市型煤标准（试行）天宇HC系列工业型煤标准收到基低位发热量MJ/kg23.021.523.020.925.124.0干燥基全硫%0.8 0.70.90.80.8收到基水分%31021045干燥基灰分%2524203820-2325干燥无灰基挥发分%1820202620153515-18>18灰熔融性1250>12501250>1200>1200焦渣特性级41-42抗压强度N/个490440490470400-500落下强度13mm % 8

22、5 85 80-85热强度N/个300>200-250水浸强度N/个1501503、干燥无灰基挥发分的确定根据前面的太原市型煤锅炉、蜂窝型煤锅炉及球形型煤锅炉调查结果及山西省环境保护产品关于工业型煤的认定技术条件认为方形型煤1518%、球形型煤1820%比较合理。目前太原市使用的型煤挥发分偏低（表4），对型煤的燃烧产生影响，同时，型煤挥发分过高会使型煤燃烧时产生黑烟，不符合锅炉排放标准要求，因此洁净型煤标准规定挥发分在一定范围内比较合理。4、收到基水分的确定根据山西省环境保护产品关于工业型煤的认定技术条件，同时类比其它标准，方形型煤和球形型煤5%比较合理，型煤水分过高会对型煤的发热量产生

23、影响并对使用型煤的锅炉炉排造成腐蚀。另根据太原市目前各类型煤的检测结果，方形型煤水分范围为1.15-5.80%，均值2.81%，球形型煤水分范围为1.13-5.79%，均值3.05%，因此太原市现有的型煤生产技术完全可以满足标准要求。表3 方形型煤标准值类比分析项目单位太原市洁净型煤地方标准国家民用蜂窝煤标准沈阳市工业洁净型煤技术规范牡丹江型煤质量评定标准泰杰环保型煤标准收到基低位发热量MJ/kg20.920-2320.920.020-23干燥基全硫%0.310.80.8收到基水分%5710<1210干燥基灰分%2538干燥无灰基挥发分%1518181535灰熔融性1250>120

24、01250焦渣特性级41-43抗压强度N/个700700700300>800热强度N/个300水浸强度N/个1505、洁净型煤干基灰分的确定根据前面的太原市蜂窝型煤锅炉及球形型煤锅炉调查结果及山西省环境保护产品关于工业型煤的认定技术条件认为：25%比较合理。型煤灰分过高会使型煤的低位发热量等其它指标受到影响，同时产生的炉渣增加，炉渣做为固废排放会增加对环境的影响，通过对太原市2004、2005年各类型煤煤质分析结果统计分析（表4）表明，太原市目前使用型煤中的方形型煤灰分范围为11.06-52.03%，均值35.6%，球形型煤灰分范围为14.23-49.38%，均值34.8%，两种型煤灰分

25、过高对型煤的使用造成影响，应严格控制洁净型煤灰分，相比其它同类标准（表2、表3），规定洁净型煤灰分25%是合理的。6、灰熔融性的确定根据山西省环境保护产品关于工业型煤的认定技术条件，同时类比其它标准并根据太原市煤质情况（太原市煤质中灰熔融点普遍高于1250），规定灰熔融性1250比较合理。7、焦渣特性的确定根据山西省环境保护产品关于工业型煤的认定技术条件，同时类比其它标准，规定在4比较合理。8、抗压强度的确定根据山西省环境保护产品关于工业型煤的认定技术条件对于方形型煤700N/个，球形型煤490 N/个比较合理，其中方形型煤标准值是指规格为120mm的常用方形型煤而确定。9、落下强度的确定根据

26、山西省环境保护产品关于工业型煤的认定技术条件对于球形型煤大于等于13mm的型煤85%比较合理。10、热强度的确定根据山西省环境保护产品关于工业型煤的认定技术条件对于方形型煤及球形型煤 300 N/个比较合理。11、浸水强度的确定根据山西省环境保护产品关于工业型煤的认定技术条件对于方形型煤及球形型煤 150 N/个比较合理。表4 太原市2004、2005年各类型煤煤质分析结果统计表型煤种类方形型煤球形型煤项目单位统计量范围均值统计量范围均值收到基低位发热量MJ/kg3115.23-29.1718.443415.45-28.0119.44干燥基全硫%950.11-2.420.76790.51-2.

27、791.46收到基水分%311.15-5.802.81341.13-5.793.05干燥基灰分%3111.06-52.0335.63414.23-49.3834.8干燥无灰基挥发分%311.89-19.1111.23349.68-25.6015.20抗压强度N/个6308-1710862落下强度13mm %684.0-98.891.9热强度N/个6168-6401384浸水强度N/个3620-680503六、技术经济分析及效益分析本标准提出的洁净型煤产品是指应用于不同类型的锅炉燃料，旨在洁净、高效地利用能源，减少燃煤对环境大气造成的污染。洁净型煤技术是洁净煤技术之一，同其他洁净煤技术相比，型煤产品生产成本低、节能与环保效益显著、工艺简单、投资少、见效快。（一） 技术经济分析本标准指的洁净型煤是将一定