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摘要 根据浦东新区1997~2002年空气环境质量的污染指数,分析了新区能源消耗结构,统计了“九五”期间用煤量、烟尘和二氧化硫排放量,并对锅炉烟尘治理一期和二期工程情况进行分析。同时,将工业区集中供热和假设的分散供热产生的烟尘和SO2污染排放量作比较,结果表明,集中供热对污染物的削减起到了很好的效果。提出进一步削减燃煤对空气污染的措施:更新改造除烟设备,控制燃煤的脱硫,进行集中供热以及推广应用清洁能源。 关键词:燃煤污染控制 集中供热 清洁能源 防治 1 新区空气环境质量状况 浦东新区作为上海新兴高科技产业和现代化工业基地,在改革开放经济建设中,抓住机遇,调整产业结构,优化工业布局,淘汰旧工艺旧设备,积极进行污染治理,推广集中供热和清洁能源等一系列措施,新区在经济高速发展下,空气环境质量保持了二级或优于二级水平。 1.1 1997~2002年浦东新区空气污染指数1) 1997~2002年浦东新区空气污染指数见表1。 表1 1997~2002年浦东新区空气污染指数统计表1) 年份 | SO2 | NOx | TSP | API分指数 | API | SO2 | NOx | TSP | 1997 | 0.012 | 0.032 | 0.180 | 12 | 32 | 65 | 65 57 | 1998 | 0.008 | 0.027 | 0.147 | 8 | 27 | 57 | 1999 | 0.022 | 0.027 | 0.131 | 22 | 27 | 53 | 53 (81) | 2000 | 0.039 | (0.026) | (0.112) | 39 | (16) | (81) | 2001 | 0.031 | (0.034) | (0.113) | 31 | (21) | (82) | (82) (84) | 2002 | 0.032 | (0.039) | (0.118) | 32 | (25) | (84) |
1)SO2、NOx(NO2)、TSP(PM10)均为年均值(mg/m3),空气污染分指数(API)NOx一栏括号内为NO2数值,TSP一栏括号内为PM10数值。 由表1可知, 1997~2002年间,浦东新区的空气污染指数均<100,空气环境质量稳定在二级。对空气环境主要污染因子是TSP(PM10),这和新区燃煤污染和大规模的城市建设的建筑扬尘密切相关,而SO2浓度处在较低的水平浓度,NOx(NO2)浓度虽变化不明显,但最近3年的数据略有上扬,这与机动车数量的急剧增长有关。 2 燃煤对空气排放污染情况调查 2.1 能源消耗结构分析 浦东新区能源种类有原煤、柴油、煤气、天然气、液化气和电力。其各能源结构比例2)见表2。 表2 能 源结 构 比 例(%) 年份 | 煤 | 柴油 | 煤气 | 天然气 | 液化气 | 电力 | 1996 | 46.69 | 10.10 | 1.67 | / | 1.94 | 39.59 | 1997 | 57.07 | 5.57 | 1.60 | / | 1.60 | 37.59 | 1998 | 45.00 | 6.18 | 1.56 | / | 1.29 | 45.95 | 1999 | 50.41 | 5.23 | 1.68 | 2.03 | 1.12 | 39.53 | 2000 | 50.57 | 4.41 | 0.52 | 2.06 | 0.95 | 41.07 | 2001 | 46.10 | 3.68 | / | 3.30 | 1.93 | 44.99 |
浦东新区进行了有效的产业结构调整,发展高新技术产业,在单位GDP能耗上有较明显的下降,处于全国先进水平,单位GDP能耗[2]见表3。作为一个经济高速发展的新区,随着经济的发展,浦东新区的能耗也相应增加。“九五”期间,2000年与1996年相比,总能耗增加了39.13%,但是单位GDP(万元)能耗下降了25%。由于新建了耗煤大户的外高桥电厂,所以燃煤量2000年比1996年还是增加50.7%,达到461.43万t 。 表3 1996~2001年单位GDP能耗统计表 年份 | 总能耗 (t标煤) | GDP值(亿元) | 单位GDP能耗 (t标煤/万元) | 1996 | 4931497 | 496.47 | 0.993 | 1997 | 5719069 | 608.22 | 0.940 | 1998 | 6608520 | 704.27 | 0.938 | 1999 | 6134238 | 800.05 | 0.767 | 2000 | 6861060 | 920.63 | 0.745 | 2001 | 6889682 | 1082.36 | 0.637 |
2.2 浦东新区“九五”期间用煤量及烟尘和二氧化硫排放量3) 浦东新区“九五”期间用煤量及烟尘排放量和SO2排放量见表4。 表4 浦东新区“九五”期间用煤量及烟尘排放量和SO2排放量1)(万t) 年份 | 用煤量(万t) | 烟尘(万t) | SO2(万t) | 1995 | 226.0 | 1.1230 | 4.2688 | 1997 | 388.43 | 0.9834 | 6.1503 | 1998 | 395.48 | 0.7959 | 6.3445 | 1999 | 411.24 | 0.6517 | 4.7342 | 2000 | 461.43 | 0.6244 | 4.8724 | 2001 | 423.41 | 0.4484 | 4.3134 | 2002 | 438.09 | 0.5301 | 4.2385 |
1)含外高桥电厂用煤量和排放量。 2000年虽然用煤量比1995年增加了104.2%(主要是外高桥电厂的新建),但排放烟尘量却减少44.40%。因期间进行了一期和二期烟尘治理工程,单管除尘器更新为多管除尘器,并推广应用湿法除尘。用煤大户外高桥电厂采用高效的静电除尘,尤其是选用低硫优质煤(含硫量一般从1.2%降到0.5%),使燃煤量增加约1倍情况下,SO2排放量增加仅14.14%。 2.3 浦东新区单位面积用煤量、单位面积排放烟尘量 2000年浦东新区单位面积用煤量为8649.9t/(km2 .a),单位面积排放烟尘量8.19t/(km2.a)。从总体看,单位平方公里的用煤量及排放烟尘量的水平是比较小的,但它比较集中在高桥、外高桥和上海钢铁三厂地区,从局部地区看用煤量和排放量仍比较大。 3 锅炉烟尘治理情况 3.1 烟尘治理 在1994年和1997年浦东新区进行了烟尘治理一期和二期工程,将原来的单管除尘器,改造成多管旋风除尘器,以及推广使用湿法除尘器,对烟尘排放量的削减起到了很好的作用。 2000年初统计,浦东新区常用燃煤锅炉530台,其中安装单管旋风除尘器的占2.1%,安装多管旋风除尘器的占59.1%,安装湿式除尘器的占38.2%,安装静电除尘器的占0.6%。多管和湿式除尘器共占总数的97.3%。但是大电厂的静电除尘器,虽然台数很少,除尘的总量大、效率高。 3.2 锅炉烟尘排放浓度达标率 2000年对燃煤锅炉的647台次烟尘监测数据统计,达标587台次,锅炉烟尘排放浓度达标率为91%。 4 工业区集中供热和清洁能源的推广应用对烟尘和SO2污染排放量削减的贡献 4.1 四个集中供热的工业区的供热情况 浦东新区在工业建设总体规划时就推行集中供热,如金桥出口加工区、外高桥保税区、张江高科技园区、高化工业区,实现了集中供热和烟气污染物集中处理。 4.1.1金桥出口加工区 金桥出口加工区内已开发的部分达10多平方公里,运营的企业有900多家,金桥美亚能源公司已对50多户需要蒸气的企业提供热源蒸气。该公司设计供气能力可达100万t/a,2001年提供蒸气43.2万t。 4.1.2外高桥保税区 外高桥电厂利用发电的余热蒸气建成了热力网,为外高桥保税区内需要热量的单位提供蒸气。设计供气能力全年可达130万t。2001年受热单位已有14 家,供气量达3.49万t。 4.1.3张江高科技园区 张江高科技园区专门成立了张江热力公司,负责对张江高科技园区内企业提供热源蒸气。2001年受热公司已有14户,供蒸气5.02万t。 4.1.4高化工业区 高桥化工区也是利用高化热电厂的余热蒸气供应高化公司下属的大中型化工企业,如化工厂、化工二厂、化工三厂、精细化工厂、炼油厂等,2001年供应蒸气量达到426.9万t。 4.2 集中供热耗用燃料量和排放废气量 4个集中供热区的集中供热蒸气2001年总量为479.0万t,燃煤量70.7万t和燃油7766t,实际排放烟尘量为361.4t。 如若没有集中供热,则辖区内企业必须配备相应数量的燃煤锅炉和消烟除尘器。据环境保护资料手册:20t/h蒸气锅炉, 燃烧无烟煤2972kg/h;4t/h蒸气锅炉,燃烧无烟煤646kg/h。由此,可估计2种锅炉产生1t蒸气需要燃煤分别为140kg和160kg,现按平均值150kg作为产生1t蒸气的燃煤量。产生479.0万t蒸气 |