《鍋爐大氣污染排放標準》有GB 13271-2001和GB 13271-2014兩個版本。2008年,環(huán)境保護部、發(fā)展改革委、能源局聯(lián)合印發(fā)《關于進一步加強生物質電項目環(huán)境影響評價管理工作的通知》(<環(huán)發(fā)[2008]82號>)。其中針對“填埋氣發(fā)電機沼氣發(fā)電類項目”提到“單臺出力65t/h及以下的發(fā)電鍋爐。參照《鍋爐大氣污染排放標準》(GB 13271-2001)中燃氣鍋爐大氣污染允許排放濃度執(zhí)行。”因此,部分沼氣發(fā)電項目環(huán)境影響評價采用的是該文件提到的標準。
但準確說,“往復式內燃機式發(fā)電機組”不屬于發(fā)電鍋爐,因此執(zhí)行《鍋爐大氣污染排放標準》比較牽強,與實際情況有悖。尤其是在《鍋爐大氣污染排放標準》(GB 13271-2014)新標準發(fā)布之后,適用范圍明確為:“新建鍋爐自2014年7月1日起,10t/h以下在用蒸汽鍋爐和7MW以上的熱水鍋爐,10t/h及以上在用蒸汽鍋爐和7MW及以下的熱水鍋爐,分別自2015年10月1日與2016年7月1日起執(zhí)行本標準,《鍋爐大氣污染排放標準》(GB 13271-2001)自2016年7月1日廢止”,更加表明“往復式內燃機式發(fā)電機組”不適用于此標準所列范圍。
2關于《火電廠大氣污染物排放標準》
環(huán)保部發(fā)布的《火電廠大氣污染物排放標準》(GB 13223-2011),規(guī)定了以氣體為燃料的鍋爐或燃氣輪機組的SO2、NOx的排放限值。根據國家環(huán)保總局環(huán)函[2010]123號《關于生活垃圾填埋氣體發(fā)電機組煙氣排放執(zhí)行標準問題的復函》:“《火電廠大氣污染物排放標準》(GB 13223-2011)標準實施后,燃氣輪機組污染排放應按標準的規(guī)定執(zhí)行。目前國家尚未制定采用氣體燃料的內燃機發(fā)電機組的排放標準,地方省級政府可根據法律規(guī)定制定地方排放標準。”而沼氣發(fā)電機組普遍采用的是“往復式內燃機式發(fā)電機組”,也不適用于此標準所列范圍。
注:部分利用鍋爐+蒸汽輪機發(fā)電或燃氣輪機+蒸汽輪機發(fā)電技術的沼氣發(fā)電項目,可參考執(zhí)行以上兩種標準。
3關于《車用點燃式發(fā)動機及裝用點燃式發(fā)動機汽車排放污染物排放限值及測量方法》
根據國家環(huán)保總局環(huán)函[2006]359號《關于內燃式瓦斯發(fā)電項目環(huán)境影響評價標準請示的復函》:“目前,我國還沒有發(fā)電用內燃機大氣污染排放標準,使用以煤層氣(沼氣)為燃料的內燃機發(fā)電建設項目,可根據建設項目環(huán)境影響評價文件審批時間,分別參照執(zhí)行《車用點燃式發(fā)動機及裝用點燃式發(fā)動機汽車排放污染物排放限值及測量方法》(GB 14762-2002)第二階段和《車用壓燃式、氣體燃料點燃式發(fā)動機與汽車排氣污染物排放限值及測量方法(中國Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ階段)》(GB 17691-2005)中的大氣污染排放控制要求,進行環(huán)境影響評價”。本評價中NOx排放參照執(zhí)行《車用壓燃式、氣體燃料點燃式發(fā)動機與汽車排氣污染物排放限值及測量方法(中國Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ階段)》(GB 17691-2005)中的大氣污染排放中國Ⅳ、Ⅴ階段(2010年、2012年起)的控制要求(NOx≤3.5g/kWh、NOx≤2.0g/kWh)。
該標準適用范圍符合項目實際采用的發(fā)動機類型。但對沼氣發(fā)電項目來說,該標準規(guī)定了NOx的排放要求,SO2的排放與具體的沼氣品質有關,在該標準中也無從規(guī)定。
注:目前《車用壓燃式、氣體燃料點燃式發(fā)動機與汽車排氣污染物排放限值及測量方法(中國第六階段)》正處于二次征求意見稿階段,待新標準出臺,NOx排放的限值要求會更加嚴格。
4關于《中大功率沼氣發(fā)電機組》
《大功率沼氣發(fā)電機組》(GB/T 29488-2013)是由中國石油集團濟柴動力總廠負責起草,國家質量監(jiān)督檢驗檢疫總局和標準化管理委員會發(fā)布實施的,適用于“額定頻率為50Hz或60Hz,功率不小于250kW,以沼氣(甲烷含量不低于30%)為主要燃料的往復式內燃機驅動的交流工頻發(fā)電機組”。該標準規(guī)定“機組在額定工況時排出的NOx污染物排放限值為3.48g/kWh”,相近于《車用點燃式發(fā)動機及裝用點燃式發(fā)動機汽車排放污染物排放限值及測量方法》,同前述相同,SO2的排放與氣源有關,也無從規(guī)定。
5關于《大氣污染物綜合排放標準》
由于較為符合實際狀況的《車用點燃式發(fā)動機及裝用點燃式發(fā)動機汽車排放污染物排放限值及測量方法》、《車用壓燃式、氣體燃料點燃式發(fā)動機與汽車排氣污染物排放限值及測量方法(中國Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ階段)》和《中大功率沼氣發(fā)電機組》均為對SO2的排放做出規(guī)定,因此,部分沼氣發(fā)電項目環(huán)境影響評價中采用現(xiàn)行的《大氣污染物綜合排放標準》(GB 16297-1996)來約束SO2的排放。標準明確:1997年1月1日起設立的(包括新建、擴建、改建)的SO2污染排放限值為960mg/m?(一級)與500mg/m?(二級)。
綜上所述,采用燃氣內燃機發(fā)電技術的沼氣發(fā)電機組NOx排放標準可參照《車用點燃式發(fā)動機及裝用點燃式發(fā)動機汽車排放污染物排放限值及測量方法》(GB 14762-2002)第二階段與《車用壓燃式、氣體燃料點燃式發(fā)動機與汽車排氣污染物排放限值及測量方法(中國Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ階段)》(GB 17691-2005),或《大功率沼氣發(fā)電機組》(GB/T 29488-2013)執(zhí)行;SO2排放標準可參照《大氣污染物綜合排放標準》(GB 16297-1996)執(zhí)行。
為了使沼氣發(fā)電機組污染物排放控制有據可依,一般建議在排煙處安裝在線煙氣監(jiān)測設備,如銳意自控在線煙氣分析儀Gasboard-3000系列,可同時在線監(jiān)測不同污染排放限值要求的NO與SO2含量,并通過多種通訊接口將監(jiān)測數據傳輸至上級集中控制系統(tǒng),幫助實現(xiàn)沼氣發(fā)電機組污染排放的有效控制。下表為Gasboard-3000系列選型產品的基本參數。
根據在線監(jiān)測數據,工作人員可通過沼氣發(fā)電項目前端的氣體排放、過濾及機組氣缸內部燃燒,保證SO2排放滿足《大氣污染物綜合排放標準》(GB 16297-1996)的排放要求。同時,可通過發(fā)電機組空燃比控制系統(tǒng)調節(jié)空燃比,保證甲烷與空氣中氧氣的充分反應,通過稀薄燃燒技術控制主燃區(qū)溫度,保證NOx排放滿足《車用壓燃式、氣體燃料點燃式發(fā)動機與汽車排氣污染物排放限值及測量方法(中國Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ階段)》(GB 17691-2005)或《大功率沼氣發(fā)電機組》(GB/T 29488-2013)中規(guī)定的排放標準