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      燃?xì)忮仩t的環(huán)境效益

      2012-10-15 12:56:14段樹毅
      科技傳播 2012年6期
      關(guān)鍵詞:燃?xì)忮仩t煙塵氮氧化物

      段樹毅

      山西晉城環(huán)境保護(hù)監(jiān)測站,山西晉城 048000

      近年來,晉城市大力普及燃?xì)忮仩t的使用,為晉城市環(huán)境質(zhì)量的改善起到了積極的作用。晉城市燃?xì)忮仩t的氣源來自沁水煤田的煤層氣。煤層氣俗稱“瓦斯”,主要成分是甲烷,甲烷含量一般可達(dá)90%以上,燃燒熱效率高,用途廣泛。其可以用作民用燃料、工業(yè)燃料、發(fā)電燃料、汽車燃料和重要的化工原料。煤層氣的開發(fā)具有一舉多的功效,一是可以提高“瓦斯”事故的防范水平;二是可以有效減排溫室氣體;三是作為一種高效的清潔能源,有著巨大的經(jīng)濟(jì)效益。把鍋爐的燃料由 煤變成煤層氣,既節(jié)約能源,又減少了污染物的排放,收到了很好的環(huán)境效益。

      現(xiàn)對燃煤鍋爐和燃?xì)忮仩t排放的污染物進(jìn)行一下比較、分析,以下數(shù)據(jù)由晉城市環(huán)境保護(hù)監(jiān)測站監(jiān)測。

      1 監(jiān)測結(jié)果

      1.1 監(jiān)測項(xiàng)目

      鍋爐燃燒后產(chǎn)生的煙塵、煙氣和風(fēng)機(jī)噪聲。煙氣中主要污染物包括二氧化硫和氮氧化物。

      1.2 執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)

      鍋爐在市區(qū)一般執(zhí)行國家規(guī)定的一類區(qū)和二類區(qū)標(biāo)準(zhǔn),表1為GB13271-2001《鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定的燃煤和燃?xì)忮仩t2001年1月1日起執(zhí)行的一類區(qū)和二類區(qū)煙塵、二氧化硫和氮氧化物最高允許排放濃度值。表2為 GB12348-2008《工業(yè)企業(yè)廠界環(huán)境噪聲排放標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定的一類區(qū)和二類區(qū)噪聲排放限值

      表1 鍋爐煙塵、煙氣最高允許排放濃度值[4]

      表2 工業(yè)企業(yè)廠界環(huán)境噪聲排放限值[5] dB∶(A)

      1.3 采樣和分析方法

      依據(jù)GB 5468-91《鍋爐煙塵測試方法》、GB/T 16157-1996《固定污染源排氣中顆粒物測定與氣態(tài)污染物采樣方法》、《空氣和廢氣監(jiān)測分析方法》、《環(huán)境監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》進(jìn)行采樣。在鍋爐的排放煙囪上布設(shè)采樣孔和采樣點(diǎn)。采樣孔應(yīng)優(yōu)先選擇在垂直管段,避開煙道彎頭和斷面急劇變化的部位。當(dāng)現(xiàn)場不符合技術(shù)要求時(shí),應(yīng)選擇比較適宜的管段采樣,并適當(dāng)增加測點(diǎn)的數(shù)量[1-3]。

      煙塵采樣為等速采樣法[1-3],分析方法為重量法,用玻璃纖維濾筒采集煙道中的顆粒物,回到實(shí)驗(yàn)室后用分析天平稱量,計(jì)算煙塵濃度。

      煙氣采樣為儀器分析方法[1-3],即定電位電解法。煙氣采樣時(shí),煙道中的氣態(tài)或蒸汽態(tài)有害物質(zhì)分布均勻,可在煙道中心位置采樣。

      噪聲監(jiān)測依據(jù)GB12348-2008《工業(yè)企業(yè)廠界環(huán)境噪聲排放標(biāo)準(zhǔn)》監(jiān)測[5]。

      1.4 監(jiān)測儀器

      煙塵采樣使用武漢天虹公司生產(chǎn)的TH-880F型微電腦煙塵平行采樣儀;煙氣采樣使用英國凱恩公司生產(chǎn)的KM9106多組分煙氣分析儀;噪聲監(jiān)測使用杭州愛華產(chǎn)的AWA6218B噪聲統(tǒng)計(jì)分析儀。監(jiān)測時(shí)儀器的校準(zhǔn)值如下:

      表3 儀器校準(zhǔn)表

      表4 聲級計(jì)儀器校準(zhǔn)結(jié)果一覽表

      1.5 監(jiān)測要求

      依照GB 5468-91《鍋爐煙塵測試方法》、GB12348-2008《工業(yè)企業(yè)廠界環(huán)境噪聲排放標(biāo)準(zhǔn)》、《環(huán)境監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》和GB/T16157-1996《固定污染源排氣中顆粒物測定與氣態(tài)污染物采樣方法》中的規(guī)定,鍋爐監(jiān)測時(shí)間不少于1個(gè)生產(chǎn)周期,采集多個(gè)樣品,計(jì)算其濃度平均值,以小時(shí)濃度均值進(jìn)行評價(jià)[1-3]。噪聲監(jiān)測結(jié)果以等效連續(xù)A聲級計(jì)。

      1.6 監(jiān)測結(jié)果統(tǒng)計(jì)

      表5 燃煤鍋爐煙塵、煙氣排放數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表

      煙塵濃度(mg/m3) 657 48.3 692 60.4 1477 96.8 1356 70.9煙塵放量(kg/h) 2.38 0.185 2.42 0.219 10.88 0.777 10.58 0.577二氧化硫濃度(mg/m3) 336 285 315 276 328 287 301 260二氧化硫排放量(kg/h) 1.22 1.09 1.10 1.00 2.42 2.30 2.35 2.11氮氧化物濃度(mg/m3) -- 179 -- 210 -- 201 -- 207氮氧化物排放量(kg/h) -- 0.684 -- 0.762 -- 1.61 -- 1.68

      表5為2t和4t燃煤鍋爐的監(jiān)測數(shù)據(jù),煙塵和煙氣經(jīng)過鍋爐后面的濕式除塵器凈化后排放。濕式除塵器對煙塵的去除率可達(dá)到90%以上,對二氧化硫的去除率只有百分之十幾,其不能去除氮氧化物,所以表中氮氧化物只有除塵器后面的數(shù)據(jù)。煙塵排放濃度為58.3mg/m3~96.8mg/m3,部分值達(dá)不到一類區(qū)的標(biāo)準(zhǔn);由于晉城地區(qū)為低硫煤,煤的含硫量大多小于0.5%,所以二氧化硫排放濃度僅為260mg/m3~287mg/m3,氮氧化物排放濃度為179mg/m3~207mg/m3。

      表6 燃?xì)忮仩t煙塵、煙氣排放數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表

      表6為2t和4t燃?xì)忮仩t的監(jiān)測數(shù)據(jù),煙塵和煙氣不經(jīng)過除塵器凈化直接排放。煙塵排放濃度為13.5mg/m3~14.7mg/m3,二氧化硫未檢出,氮氧化物排放濃度為22mg/m3~29mg/m3。

      表7 噪聲監(jiān)測結(jié)果統(tǒng)計(jì)表 單位: dB(A)

      表7為凱利華酒店燃煤鍋爐房其附近居民樓監(jiān)測數(shù)據(jù),居民樓和鍋爐房之間距離約15m。鍋爐房內(nèi)風(fēng)機(jī)噪聲值達(dá)到88.1分貝,因鍋爐房無有效的降噪設(shè)施,如安裝消聲器和隔音門窗,鍋爐房外以及居民家中噪聲均超出國家標(biāo)準(zhǔn)。在居民家中監(jiān)測時(shí),應(yīng)將表2中的限值減10 dB(A)作為評價(jià)依據(jù)。

      2 環(huán)境效益分析

      2.1 減少廢氣排放

      由表4和表5得出,燃煤鍋爐和燃?xì)忮仩t相比,煙塵排放濃度是燃?xì)獾臄?shù)倍,氮氧化物排放濃度是它的十幾倍,燃煤鍋爐的二氧化硫排放濃度雖然達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn),但燃?xì)忮仩t不排放二氧化硫。表8中以鍋爐每天工作8小時(shí)計(jì),一年以365天計(jì),計(jì)算得出兩種鍋爐的污染物年排放量??梢钥闯鋈?xì)忮仩t每年向空氣中排放的污染物比燃煤鍋爐大大減少。2t燃煤鍋爐比2t燃?xì)忮仩t每年多排放0.536t煙塵,3.05t二氧化硫,2.01t氮氧化物;4t燃煤鍋爐比4t燃?xì)忮仩t每年多排放1.83t煙塵,6.44t二氧化硫,4.46t氮氧化物。

      表8 污染物一年排放量對比統(tǒng)計(jì)表

      2.2 減少固體廢物的排放

      燃煤鍋爐產(chǎn)生的固體廢渣,而燃?xì)忮仩t不產(chǎn)生廢渣,減少了對環(huán)境的污染。表9為燃煤鍋爐年產(chǎn)爐渣的估算量。表中灰分為當(dāng)?shù)孛旱幕曳志?,約為20%,小時(shí)燃煤量是鍋爐燃燒效率為80%時(shí)的估算用煤量。

      表9 燃煤鍋爐一年?duì)t渣產(chǎn)生量

      2.3 減少噪聲的排放

      燃煤鍋爐裝有鼓風(fēng)機(jī)和引風(fēng)機(jī),風(fēng)機(jī)1m處噪聲值可以達(dá)到80分貝~90分貝,如果沒有降噪處理,鍋爐房外監(jiān)測的噪聲值達(dá)不到國家排放標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)附近有居民居住,將會(huì)影響到他們的生活、學(xué)習(xí)和工作。而燃?xì)忮仩t則不需要安裝鼓風(fēng)機(jī)和引風(fēng)機(jī),鍋爐工作時(shí)噪音很小。

      3 結(jié)論

      總上所述,晉城市把燃煤鍋爐改為燃?xì)忮仩t,對原來容易引發(fā)煤礦事故的“瓦斯”進(jìn)行利用,即經(jīng)濟(jì)又環(huán)保。首先,燃?xì)忮仩t不需安裝除塵、降噪設(shè)施,節(jié)約了資金;晉城市有豐富的煤層氣資源,不管汽車運(yùn)輸還是管道輸送,路程短,成本低。再者使用燃?xì)忮仩t減少了煙塵、煙氣、爐渣和噪聲的排放,改善了人們生活、學(xué)習(xí)和工作的環(huán)境,燃?xì)忮仩t的發(fā)展前景廣闊。

      [1]王心芳,魏復(fù)盛,等.空氣和廢氣監(jiān)測方法[M].北京:中國科學(xué)環(huán)境出版社,2003,9:318-440.

      [2]鍋爐煙塵測試方法 GB 5468-91.

      [3]固定污染源排氣中顆粒物測定與氣態(tài)污染物采樣方法GB/T16157-1996.

      [4]鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn) GB13271-2001.

      [5]工業(yè)企業(yè)廠界環(huán)境噪聲排放標(biāo)準(zhǔn) GB12348-2008.

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