隨著環(huán)保要求日益嚴(yán)峻，部分燃煤鍋爐的淘汰和整改問題日益受到關(guān)注。在不少省區(qū)，生物質(zhì)正在成為煤炭的有效補(bǔ)充和替代燃料。而隨著燃煤鍋爐“超低排放”的不斷推進(jìn)，自身排放標(biāo)準(zhǔn)缺失的生物質(zhì)往往需要面臨同樣的“超低”考驗(yàn)。

 

生物質(zhì)能否達(dá)到燃煤“超低排放”標(biāo)準(zhǔn)？技術(shù)難點(diǎn)何在？經(jīng)濟(jì)性又是否可觀呢？

 

文 | 姚金楠 李麗旻

 

脫硝環(huán)節(jié)怎達(dá)標(biāo)？

 

“在2007年左右公司最初使用生物質(zhì)鍋爐時(shí)，執(zhí)行的是2003年版的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。”參照2003年的《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB13223-2003），氮氧化物、二氧化硫和煙塵含量分別不得超過200mg/m³、100mg/m³、50mg/m³。江蘇某生物質(zhì)企業(yè)負(fù)責(zé)人韓某告訴記者，彼時(shí)實(shí)現(xiàn)這一排放標(biāo)準(zhǔn)并不困難。

 

而從2013年開始，全國(guó)19個(gè)省(區(qū)、市)的47個(gè)地級(jí)及以上城市被列入重點(diǎn)控制區(qū)，火電、鋼鐵、石化、水泥、有色、化工等六大重污染行業(yè)及燃煤工業(yè)鍋爐實(shí)施特別排放限值。氮氧化物、二氧化硫和煙塵的排放標(biāo)準(zhǔn)分別為100mg/m³、50mg/m³和20mg/m³。

 

而韓某的企業(yè)恰恰位于要求最為嚴(yán)格的沿江8市。“所以，后來便要求生物質(zhì)鍋爐也執(zhí)行同樣的標(biāo)準(zhǔn)。”雖然，這與氮氧化物含量50mg/m³、二氧化硫35mg/m3和煙塵5mg/m³的“超低排放”仍有差距，但對(duì)生物質(zhì)鍋爐而言卻是不小的挑戰(zhàn)。而在浙江、山東等省份的部分地區(qū)，與煤炭“超低排放”一視同仁的規(guī)則更讓生物質(zhì)企業(yè)深感不易。那么，其中的技術(shù)難點(diǎn)到底在哪呢？

 

韓某告訴記者，最難達(dá)標(biāo)的環(huán)節(jié)在氮氧化物的處理上。中國(guó)循環(huán)經(jīng)濟(jì)協(xié)會(huì)可再生能源專業(yè)委員會(huì)副秘書長(zhǎng)王衛(wèi)權(quán)指出，目前，脫硝環(huán)節(jié)最主流的兩種技術(shù)是選擇性催化還原（SCR）和非選擇性催化還原（SNCR）。小型裝置可以直接氧化加壓堿液吸收，理論上都能減少氮氧化物的排放，甚至達(dá)到“超低排放”的標(biāo)準(zhǔn)。

 

但在實(shí)際應(yīng)用中，韓某表示：“生物質(zhì)鍋爐煙氣中含堿金屬、重金屬等，采用選擇性催化還原脫硝，易造成催化劑中毒甚至失效，還原劑同樣會(huì)造成尾部受熱面腐蝕以及堵塞，對(duì)溫度窗口要求嚴(yán)格，爐溫波動(dòng)會(huì)造成脫硝效率低，無法達(dá)到超凈排放要求。”

 

除技術(shù)因素外，王衛(wèi)權(quán)也表示，在裝備方面，“當(dāng)前全國(guó)生物質(zhì)燃料供熱規(guī)模仍較小，而目前國(guó)內(nèi)的脫硝設(shè)備大多是針對(duì)大型燃煤電廠，兩者規(guī)模相差太大，其成本對(duì)生物質(zhì)企業(yè)來說也就相對(duì)難以承受”。

 

達(dá)標(biāo)排放難盈利？

 

面對(duì)“尷尬”的工藝和裝備現(xiàn)狀，基于環(huán)保的壓力，全國(guó)生物質(zhì)燃料企業(yè)卻也不得不采取措施。

 

據(jù)悉，為達(dá)到“特別限值”的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，韓某對(duì)其現(xiàn)有的3臺(tái)蒸汽產(chǎn)能75噸/小時(shí)的生物質(zhì)鍋爐使用了“臭氧+等離子技術(shù)”進(jìn)行脫硝處理。

 

“當(dāng)煙氣經(jīng)過等離子煙氣凈化器時(shí)，在高壓脈沖電場(chǎng)中，通過對(duì)煙氣中含有的水、細(xì)微顆粒、氧氣進(jìn)行高壓脈沖電暈放電，在常溫下獲得非平衡高低溫等離子體，即產(chǎn)生大量高能電子以及極強(qiáng)氧化性能的羥基自由基等高能活性粒子。不僅對(duì)煙氣進(jìn)行了處理，凈化了煙氣，而且高能活性粒子大大增強(qiáng)其氧化性能。”韓某告訴記者，這一過程為臭氧對(duì)一氧化氮的氧化提供了良好的反應(yīng)條件，提高了臭氧氧化氮氧化物的效率。“隨后用射流噴嘴均勻注入臭氧，極短的時(shí)間內(nèi)完成混合反應(yīng)，將煙氣中的NO轉(zhuǎn)化成高價(jià)態(tài)的氮氧化物進(jìn)入吸收塔。”

 

雖然已有技術(shù)路線和相應(yīng)的嘗試，但韓某指出，“生物質(zhì)鍋爐自動(dòng)化程度相對(duì)較低，其尾氣排放中污染物的含量也有所波動(dòng)。自從今年6月新的排放處理設(shè)備投產(chǎn)以來，每月運(yùn)營(yíng)成本增加了約70萬元，對(duì)本來利潤(rùn)空間就不大的生物質(zhì)燃料企業(yè)來說，成本負(fù)擔(dān)已達(dá)極限。”

 

同樣，王衛(wèi)權(quán)也告訴記者，目前，生物質(zhì)燃料的原材料價(jià)格約為800-1000元/噸，生物質(zhì)燃料通常由木質(zhì)顆粒壓制而成，而木質(zhì)顆粒本身是一種具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的邊角料，因此在原料采購(gòu)方面就存在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系，價(jià)格難以下降。

 

盡管鍋爐產(chǎn)能規(guī)模越大，收益越高，“但‘超低排放’標(biāo)準(zhǔn)對(duì)燃煤、燃?xì)鈦碚f是合理的，對(duì)生物質(zhì)鍋爐來講，直接要求‘超低排放’有點(diǎn)勉為其難。從理論上技術(shù)可行，但是經(jīng)濟(jì)上不可行。”王衛(wèi)權(quán)坦言。“由于生物質(zhì)燃料本身的燃燒特性，其鍋爐產(chǎn)能目前最大就70噸/小時(shí)左右。對(duì)產(chǎn)能僅有1噸/小時(shí)的小規(guī)模生物質(zhì)鍋爐來說，“超低排放”標(biāo)準(zhǔn)則有些強(qiáng)人所難。”

 

此外，由于生物質(zhì)燃燒后的煙塵顆粒物較燃煤排放更細(xì)，鍋爐尾氣處理裝置中還需加上布袋除塵的設(shè)備，日常更換、維護(hù)設(shè)備同樣會(huì)增加企業(yè)成本。

 

“生物質(zhì)燃料鍋爐‘超低排放’不是技術(shù)問題，而是經(jīng)濟(jì)問題。”在我國(guó)北方某生物質(zhì)企業(yè)負(fù)責(zé)人的眼中，雖然其所在的省份尚未要求生物質(zhì)執(zhí)行“特別排放”、“超低排放”，但環(huán)保高壓著實(shí)愈演愈烈。“排放標(biāo)準(zhǔn)不應(yīng)該‘一刀切’，需要經(jīng)過實(shí)際測(cè)算和科學(xué)評(píng)估，制定合理的生物質(zhì)排放標(biāo)準(zhǔn)”。