劉 靜

（聯(lián)合泰澤環(huán)境科技發(fā)展有限公司 天津 300042）

引言

隨著城市住宅建設(shè)不斷深入，作為住宅小區(qū)內(nèi)主要配套建設(shè)工程，集中供熱鍋爐房建設(shè)不斷增多，燃?xì)忮仩t所排放的大氣污染物，主要為顆粒物、SO2和NOx，主要通過高煙囪排放。煙囪的作用有二：一是產(chǎn)生自生通風(fēng)力（抽力），克服煙、風(fēng)道的流動阻力；二是把煙塵和有害氣體引向高空，增大擴(kuò)散半徑，避免局部污染過重。從對環(huán)境影響的角度來看，煙囪高度越高，煙氣中的有害污染物擴(kuò)散的程度越大，其對環(huán)境的危害程度越小。但不可忽視的是，建設(shè)過高的煙囪對企業(yè)投資是一種負(fù)擔(dān)，因?yàn)闊焽璧脑靸r(jià)大體上與煙囪高度的平方成正比。根據(jù)《鍋爐房煙囪設(shè)計(jì)規(guī)范》可知，不同的鍋爐房裝機(jī)總?cè)萘?，煙囪最低允許高度和煙囪出口內(nèi)徑均不同。如對于燃?xì)忮仩t而言，規(guī)范規(guī)定燃?xì)忮仩t煙囪高度應(yīng)由批準(zhǔn)的環(huán)境影響報(bào)告書（表）要求確定，且不得低于8m；單臺鍋爐容量在 0.7～14MW（1～20t/h）之間，煙囪出口內(nèi)徑約為0.25～1.0m不等。本文主要以天津地區(qū)燃?xì)忮仩t為例，煙囪在不同高度、不同內(nèi)徑下對大氣環(huán)境的影響進(jìn)行論證。

1 燃?xì)忮仩t執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)探討

根據(jù)環(huán)境保護(hù)工作的要求，在國土開發(fā)密度較高，環(huán)境承載能力開始減弱，或大氣環(huán)境容量較小、生態(tài)環(huán)境脆弱，容易發(fā)生嚴(yán)重大氣環(huán)境污染問題而需要嚴(yán)格控制大氣污染排放的地區(qū)屬于重點(diǎn)地區(qū)，重點(diǎn)地區(qū)需要執(zhí)行大氣污染特別排放限值。由于天津?qū)儆谥攸c(diǎn)地區(qū)，故其燃?xì)忮仩t污染物排放需要執(zhí)行大氣污染物特別排放限值。

1.1 國家標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)GB13271-2014《鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》可知：在重點(diǎn)地區(qū)，燃?xì)忮仩t的大氣污染特別排放限值顆粒物濃度為20mg/m3、二氧化硫濃度為50mg/m3；氮氧化物濃度為150mg/m3；污染物排放監(jiān)控位置為煙囪或煙道。另外規(guī)定燃?xì)忮仩t不低于8米，新建鍋爐房的煙囪周圍半徑200m距離內(nèi)有建筑物時(shí)，其煙囪應(yīng)高出最高建筑物3m以上。

1.2 地方標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)DB12/151-2016《鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》可知：新建燃?xì)忮仩t的大氣污染物中排放限值顆粒物濃度為10mg/m3、二氧化硫濃度為20mg/m3；氮氧化物濃度為80mg/m3；污染物排放監(jiān)控位置為煙囪或煙道。另外規(guī)定鍋爐煙囪高度應(yīng)符合GB13271-2014中的規(guī)定，同時(shí)，燃?xì)忮仩t額定容量在0.7MW及以下的煙囪高度不應(yīng)低于8m，額定容量在0.7MW以上的煙囪高度不應(yīng)低于15m。

2 預(yù)測情景設(shè)置

本文以天津市某分散式供熱項(xiàng)目鍋爐房為例，進(jìn)行如下情景設(shè)置：

2.1 鍋爐型號配置

本文鍋爐房內(nèi)鍋爐型號設(shè)置情況見下表所示：

表1 鍋爐房內(nèi)鍋爐布置情況

2.2 排氣筒內(nèi)徑設(shè)置

根據(jù)《鍋爐房規(guī)范》（GB50041-2008）、《煙囪設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50051-2013）、《鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB13271-2014）、《鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》等可知，一般鍋爐房煙囪出口處煙氣流速全負(fù)荷時(shí)控制在10～20m/s，最小負(fù)荷控制在2.5～3.0m/s之間。同時(shí)考慮煙氣的出口流速和燃?xì)忮仩t鋼制煙囪出口內(nèi)徑的參考值，本案例涉及4.2MW、7.0MW、10.5MW、14.0MW四種類型鍋爐，排氣筒內(nèi)徑設(shè)置情況具體見表4。

表2 排氣筒內(nèi)徑情景設(shè)置

2.3 排氣筒高度設(shè)置

根據(jù)GB13271-2014和DB12/151-2016《鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》要求，燃油燃?xì)忮仩t額定容量在0.7MW以上的煙囪高度不應(yīng)低于15m，新建鍋爐房煙囪高度應(yīng)高出周圍半徑200m范圍內(nèi)建筑3m以上。故本案例煙囪設(shè)計(jì)考慮15m、20m、30m三種情況。

2.4 預(yù)測情景匯總

根據(jù)以上分析，本文預(yù)測情景設(shè)置如下表所示：

表3 預(yù)測情景設(shè)置匯總

3 預(yù)測結(jié)果分析

3.1 項(xiàng)目點(diǎn)源排放參數(shù)

由于G1～G3鍋爐房裝機(jī)容量各有不同，本次大氣環(huán)境影響預(yù)測分析以規(guī)模最大的G3號鍋爐房（熱負(fù)荷為50MW）為例，分析其對環(huán)境的影響。G3鍋爐房污染物排放參數(shù)設(shè)置如下：

表4 項(xiàng)目點(diǎn)源排放參數(shù)

3.2 預(yù)測結(jié)果分析

根據(jù)表6點(diǎn)源的參數(shù)，采用Screen3Model預(yù)測模型進(jìn)行預(yù)測，具體預(yù)測結(jié)果見表5所示：

通過上表分析可知，在不同高度的煙囪下，G3鍋爐房排放的SO2和顆粒物貢獻(xiàn)值和預(yù)測值均可實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放（其中SO2質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)為0.5mg/m3；顆粒物質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)為0.45mg/m3），NOx貢獻(xiàn)值和預(yù)測值均出現(xiàn)了不同程度的超標(biāo)（NOx質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)為0.25mg/m3）。

煙囪高度為15m時(shí)，NOx貢獻(xiàn)值超標(biāo)位置出現(xiàn)在距離20m、高度為12m～21m處，水平距離為40m、高度為12～15m處，水平距離為60m、高度為15m處；NOx預(yù)測值超標(biāo)位置出現(xiàn)在水平距離20m、高度為12～24m處，水平距離為40m、高度為12～27m處，水平距離為60m、高度為12～15m處，水平距離為80m、高度為15m處。

煙囪高度為20m時(shí)，NOx貢獻(xiàn)值超標(biāo)位置出現(xiàn)在距離20m、高度為18m～27m處，水平距離為40m、高度為18m處；NOx預(yù)測值超標(biāo)位置出現(xiàn)在水平距離20m、高度為18～27m處，水平距離為40m、高度為15～30m處，水平距離為60m、高度為18m處。

表5 G3鍋爐房大氣環(huán)境影響預(yù)評估匯總

注：預(yù)測值=貢獻(xiàn)值+背景值，背景值數(shù)據(jù)引自《某環(huán)境影響報(bào)告書》中的數(shù)據(jù)，監(jiān)測時(shí)間為2016年5月29日～2016年6月4日連續(xù)7天。

煙囪高度為30m時(shí)，NOx貢獻(xiàn)值超標(biāo)位置出現(xiàn)在距離20m、高度為27m～35m處，水平距離為40m、高度為27～30m處，水平距離為60m、高度為30m處；NOx預(yù)測值超標(biāo)位置出現(xiàn)在水平距離20m、高度為27～35m處，水平距離為40m、高度為27～40m處，水平距離為60m、高度為30m處，水平距離為80m、高度為30m處。

結(jié)語

（1）本問采用Screen3Model預(yù)測模型進(jìn)行預(yù)測，由于受軟件本身的限值，其預(yù)測結(jié)果可能與分散式供熱項(xiàng)目實(shí)施后不同距離、不同高度處實(shí)際監(jiān)測值有所不同，建議建設(shè)單位在項(xiàng)目實(shí)施后及時(shí)對可能受影響的敏感點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)測。

（2）本次預(yù)評估僅考慮了單個(gè)鍋爐房的影響，未考慮疊加影響。由于區(qū)域計(jì)劃設(shè)置有多個(gè)分散式鍋爐房，建議建設(shè)單位在實(shí)施前對區(qū)域進(jìn)行整體評估，并考慮區(qū)域SO2、NOx、PM10總量情況。