辽宁省燃煤锅炉烟气治理效益分析

刘 畅

(辽宁省生态环境监测中心，辽宁 沈阳 110161)

1 引言

为深入贯彻落实《辽宁省蓝天保卫战三年作战计划(2018-2020年)》有关要求，加强燃煤锅炉大气污染综合治理，有效地控制燃煤锅炉大气污染物排放，协同控制温室气体排放，保障人民群众健康，促进产业高质量发展，燃煤锅炉烟气治理效益分析意义重大[1]。针对燃煤锅炉烟气治理现状，结合全省空气质量改善预期目标及举措，对燃煤锅炉烟气治理进行了效益分析。

2 燃煤锅炉概况

2.1 总体概况

截至2019年底，辽宁省各类在用锅炉6796台，总容量约94004蒸t。其中燃油、燃气锅炉538台，容量5043蒸t，占全省工业锅炉总台数的7.9%(全国占比25%)、总容量的5.4%(全国占比15%)。燃煤锅炉6255台，容量88901蒸t，占总台数的92.0%，占总容量的94.6%，年耗煤量近2000万t。燃煤锅炉中总容量的96.6%为县级以上城市建成区、工业园区10 t/h及以上燃煤锅炉和农村20 t/h及以上燃煤锅炉贡献。

辽宁省县级以上城市建成区和工业园区10 t/h及以上、农村20 t/h及以上燃煤锅炉1532台，总容量85881蒸t，年耗煤量达1300万t。颗粒物排放量1.4万t/年、二氧化硫排放量9.5万t/年、氮氧化物排放量13.3万t/年。

燃煤锅炉主要用于供暖及工业，主要分布于工业和人口密集的城镇及周边地区，以满足居民供暖和工业用热水和蒸汽的需求为主，燃煤锅炉平均容量逐年提升，排放高度较高，但燃煤品质差、差异大、治理效率低，污染物排放强度高，生态环境影响受到普遍关注。

2.2 烟气治理设施分布

以台数计，辽宁省10 t/h及以上燃煤锅炉除尘、脱硫、脱硝治理率分别为99.0%、96.3%和56.5%，燃煤锅炉的除尘、脱硫治理已达到高程度覆盖，为确保稳定达标，脱硝治理率有待整体提升。烟气治理设施分布见图1。

图1 辽宁省10t/h及以上燃煤锅炉烟气治理设施分布

3 烟气治理效益分析

3.1 经济效益分析

3.1.1 燃煤锅炉烟气治理投资分析

分别以40 t/h锅炉(年运行时间4350 h)、65 t/h(年运行时间4350 h)为例进行阐述，改造主要为除尘、脱硫、脱硝三部分，除尘采用布袋除尘，脱硫采用镁法脱硫，脱硝采用SNCR脱硝、PNCR脱硝。改造后，出口颗粒物、二氧化硫、氮氧化物排放浓度分别不高于30 mg/m3、200 mg/m3、200 mg/m3(9%的基准氧含量)。设施投资成本见表1。

表1 环保设施投资成本

另外，环保设施运行成本包括设备折旧成本和运维成本。除尘系统运维成本包括电耗、人工、维修、财务以及其他成本(行政管理费、财产税、保险以及日常管理费，下同)等；脱硫系统运维成本包括氧化镁、电耗、水耗、人工、维修、财务以及其他成本等；SNCR/PNCR脱硝系统运维成本包括损失成本、维修成本、财务成本以及其他成本等[2]。以40t/h锅炉为例，运行成本概算见表2。

以40 t/h锅炉为例，折旧、检修、资金成本及运行成本总和治理前后分别为62.4万/年和97万/年，按每蒸吨覆盖1.0～1.5万m2供暖面积计算，每平方米供暖面积环保设施投入治理前后分别为1.0～1.2元/m2/年和1.2～1.6元/m2·年[3]。

表2 环保设施运行成本(40t/h锅炉为例)

3.1.2 燃煤锅炉治理市场前景

截至2019年底，辽宁省县级以上城市建成区和工业园区10 t/h及以上、农村20 t/h及以上燃煤锅炉1532台，占全省燃煤锅炉总容量的96.6%，是辽宁省燃煤锅炉治理的重中之重。为确保全省燃煤锅炉能够全面稳定达标，在提高管理技术水平的同时，要新增污染物治理设施或对已建污染物治理设施进行升级改造。

为进行全省经济投资分析，依据2019年全省县级以上城市建成区和工业园区10 t/h及以上、农村20t/h及以上燃煤锅炉在线监测数据，统计主要污染物的达标率，颗粒物、二氧化硫、氮氧化物的单项达标率分别为80.7%、81.5%、71.4%。设定燃煤锅炉均采用末端治理措施实现达标排放[4]。通过计算可得，全省超标燃煤锅炉末端治理设备投资费用约12.05亿元，详见表3。

综上，为确保辽宁省燃煤锅炉全面稳定达标，总投资约12.05亿元，其中大型燃煤锅炉4.57亿元，中型7.33亿元，小型0.15亿元。随着环保治理水平的技术进步和商业模式的创新，污染物治理投资会逐步下降。随着国家标准和地方标准的收严，污染物治理技术水平、管理水平需持续增强，投资也需要相应追加。

表3 辽宁省超标燃煤锅炉新增末端治理设备投资估算

3.2 环境效益分析

3.2.1 单台锅炉减排量分析

除尘改造考虑采用布袋除尘，改造前后烟尘分别控制在80 mg/m3以下和30 mg/m3以下；结合辽宁地区镁矿资源优势，脱硫改造考虑采用镁法脱硫，改造前后SO2分别控制在400 mg/m3以下和200 mg/m3以下；改造前后出口NOx分别控制在400 mg/m3以下和200 mg/m3以下。40 t/h锅炉颗粒物、SO2、NOx新增减排量分别为26.10 t、104.40 t和104.40 t，65 t/h锅炉颗粒物、SO2、NOx新增减排量分别为42.41 t、169.65 t和169.65 t[5]。

3.2.2 减排总量预测

辽宁省10 t/h及以上燃煤锅炉中，中型锅炉993台，大型锅炉512台。全面实施烟气治理工程，颗粒物、SO2、NOx执行特别排放限值后，颗粒物、SO2、NOx减排量分别25798.4 t/年、56066.72 t/年、73803.99 t/年，会对全省空气质量改善起到十分积极促进作用，具有极佳的环境效益[6]。减排总量预测详见表4。

表4 减排总量预测分析

3.2.3 社会效益分析

颗粒物与雾霾天气的形成密切相关，SO2、NOx是国家严格控制的两大约束性指标。燃煤锅炉烟气治理在削减污染物排放量方面意义重大，具有极佳的环境效益。在减轻燃煤锅炉使用企业环保税负的同时，确保《辽宁省蓝天保卫战三年作战计划(2018-2020年)》的顺利实施，促进辽宁省环境空气质量持续改善。

4 结语

辽宁省各类在用锅炉6796台，总容量约94004蒸t。燃煤锅炉占总台数的92.0%，占总容量的94.6%，年耗煤量近2千万t。其中，燃煤锅炉中总容量的96.6%为县级以上城市建成区、工业园区10 t/h及以上燃煤锅炉和农村20 t/h及以上燃煤锅炉贡献，年耗煤量达1300万t。燃煤锅炉烟气治理工程每年将带来颗粒物25798.4 t、二氧化硫56066.72 t、氮氧化物73803.99 t的减排量，市场投资前景12.05亿元，对大气污染治理意义重大。