• 我国锅炉氮氧化物的排放标准

我国的锅炉大气污染物排放标准基本经历了控制烟尘、控制SO₂，控制NO_X三个阶段。目前国家层面的现行标准为GB13271-2014《锅炉大气污染物排放标准》，GB13271-2014为该标准的第三次修订稿。第一次修订版本是1992年发布的GB13271-91《锅炉大气污染物排放标准》，1992年的修订版分年限规定了燃煤锅炉最高允许的排放烟尘浓度、SO₂排放浓度及烟气黑度。1999年和2001年进行了第二次修订，标准号分别为GWPB3-1999和GB13271-2001。第二次修订稿重新规定了锅炉（包括燃气锅炉）的烟尘、烟气黑度、SO₂排放要求，并首次对氮氧化物的最高允许浓度进行要求。现行的2014年修订稿中对于氮氧化物排放浓度的规定如表1~3：

表1 在用锅炉大气污染物排放浓度限值（GB13271-2014）

 

表2 新建锅炉大气污染物排放浓度限值（GB13271-2014）

注：自2014年7月1日起新建锅炉执行表2的排放限值。

 

表3 重点地区锅炉大气污染物特别排放限值（GB13271-2014）

 

从2015年开始，在国家标准基础上，各地开始逐步制定更为严格的地方大气污染物排放标准。比如北京地区，出台了DB11/139-2015《北京市锅炉大气污染物排放标准》，要求自2017年4月1日起，在用及新建锅炉氮氧化物排放浓度限值分别为80mg/m³及30 mg/m³。DB11/139-2015中对于氮氧化物的具体要求参见表4和表5：

表4 在用锅炉大气污染物排放浓度限值（DB11/139-2015）

 

表5 新建锅炉大气污染物排放浓度限值（DB11/139-2015）

 

20多年来，北京市燃气锅炉大气污染物排放标准及发展历程见表6，最新的标准堪称世界上最严格的标准之一，北京的标准是否还会越来越严格？我们拭目以待。

表6 北京市新建燃气锅炉大气污染物排放标准变化历程

 

天津市2016年7月发布新标准DB12/151-2016《天津市锅炉大气污染物排放标准》，重新限定了燃气锅炉氮氧化物排放限值，新建燃油、燃气锅炉氮氧化物排放控制水平要求达到80mg/m³，具体氮氧化物的排放浓度要求见表7~8：

表7 天津市在用锅炉氮氧化物排放浓度限值（DB12/151-2016）

 

表8 天津市新建锅炉氮氧化物排放浓度限值（DB12/151-2016）

 

上海从2017年开始调研及收集征求意见，2018年新标准DB31/387—2018《上海市锅炉大气污染物排放标准》发布稿正式公布并于6月7日起正式实施。上海的地标规定自标准实施之日（2018年6月7日）起对新建的锅炉（65t/h以下）氮氧化物排放浓度限值为50mg/m³，客观地说，上海地方标准吸取了北京的经验，相对比较务实。对大吨位的锅炉更有相关明确规定，额定热功率大于等于14MW或额定蒸发量大于等于20t/h的锅炉应按《污染源自动监控管理办法》的规定安装烟气排放连续监测系统，与环保部门联网，并保证设备正常运行。从这里看出来在线烟气连续监测系统和显示将来会是趋势，就如同能耗计量上传一样。上海市的具体的排放要求见表9~11：

表9 上海市在用锅炉大气污染物排放限值（第一阶段2018/6/7~2020/9/30）

 

表10 上海市在用锅炉大气污染物排放限值（第二阶段2020/10/1起）

 

表11 上海市新建锅炉大气污染物排放限值（2018/6/7起）

 

以上城市的地方标准的颁布势必会引领其他省份纷纷效仿，实际上很多省份已经发布相关标准或进行意见稿的收集征求工作。 显然，严控NOx已经成为各地方标准的既定事实。

 

• 美国锅炉氮氧化物的排放标准

美国锅炉大气污染物排放标准体系和我国类似，有联邦和地方标准，地方标准由各个州政府制定。一般来讲，各个地方政府的标准更加严格。

美国联邦政府只对29MW以上的锅炉规定了烟尘、SO₂及NO_X的排放浓度限值，相关联邦法律为40 CFR Part63( National Emission Standards for HazardousAir Pollutants for Major Sources: Industrial, Commercial, and InstitutionalBoilers and Process Heaters)。表12是美国联邦政府对于29MW以上锅炉NO_X排放浓度限值：

 

表12 美国联邦政府29MW以上锅炉NO_X排放浓度限值

 

 

美国各地氮氧化物排放浓度要求差异很大，而在美国各地氮氧化物排放浓度的标准中，以加州的标准最为严格。美国加州空气资源委员会（ARB）将本地划分了35个空气污染控制区（APCD’S）和空气质量管理区（AQMD’S），每个控制区和管理区均有各自的排放指标和控制计划。任何涉及到排放大气污染物的经营场所，必须获得当地的许可证。表13为南加州空气质量管理区的燃气锅炉氮氧化物排放浓度限值：

表13 南加州空气质量管理区燃气锅炉NO_X排放浓度限值

 

欧盟将燃烧设备按照输入功率大小分为大中型燃烧装置（≥50MW）和小型燃烧装置（<50MW）两种类型。对于小型燃烧装置，欧盟各国自行制定大气污染物排放浓度限值，对于大中型燃烧装置，统一在欧洲议会和欧盟理事会发布的2010/75/EC《欧洲工业排放与污染防控指令》中做了规定。其中，使用气体燃料的装置NO_X排放浓度见表14，欧盟对于不同种类气体燃料、不同类型燃烧装置的污染物排放做了更为细化的要求。

 

表14 使用气体燃料的燃烧装置NO_X排放浓度限值（单位：mg/m³）

 

纵观国内外的氮氧化物排放标准，我国国家标准GB13271-2014中的氮氧化物排放浓度限值要求还较低，而北京上海等地的排放限值已经和发达国家看齐，甚至更为严格。

 

实际调研查看的锅炉排放情况

2015年初全国燃气工业锅炉检测统计结果显示，氮氧化物排放浓度≤200mg/m³的燃气锅炉仅有35%。

2016年北京环境科学院对市内燃气工业锅炉检测结果中，氮氧化物的排放浓度平均值为133mg/m³，而超过150mg/m³的占比43%。

2017年和2018年是北京市燃气锅炉低氮改造的集中年份，改造之后的最终统计结果现在还没有相关数据，但是预计和目前北京的地方标准的规定还有一定差距。从全国数据来看，氮氧化物的减排工作还任重道远。因此，寻求合理的低氮燃烧技术、控制技术成为亟待研究和解决的课题。从设计到顾问，从厂家到甲方都需要引起足够的重视，特别是锅炉及燃烧装置厂家自身产品及燃烧技术上必须进行改进以适应目前各地的排放标准。