生物质锅炉集中供热对城市建成区大气环境质量影响

绵阳市安州区地处四川盆地西北部，位于绵阳市的西南方向，西北部与龙门山脉接壤，地势较高，山脊海 拔一般在1000~2500m之间，形成了在安昌河和雎水河两岸以黄土、花荄、界牌、塔水、秀水等镇为平坝，河岸平坝两侧及秀水河以东地区为丘陵，西北部以低中山为屏障的地理特点。社会经济的发展带动产业结构 调整，促使城镇化不断推进，城区的规模也在不断扩大，目前安州区城市建成区规划面积13km2，人口约15万。根据社会经济发展需要和地理位置特点，规划了黄土-花荄-界牌15km2产业带，依托产业带建设的省 级工业园，基本形成了以汽配机械为主导产业，电子信息、医药食品、精细化工为综合配套产业的产业集群，目前园区已入驻工业项目近百个。为了适应经济由高速发展转向高质量发展的要求，发展经济的同时保护 好环境，节约能源，提高资源的综合利用效率，工业园区计划引进生物质集中供热项目，采用 2 台 45 蒸吨水 冷振动复合炉排直燃秸秆锅炉为园区企业集中供应热源，锅炉燃料采用稻壳、树皮、废旧建筑模板、酒糟、砂 光粉、竹渣、秸杆等为原料进行直接燃烧，生产蒸汽。

本文以安州的气象条件和该地区目前的大气环境监测数据为基础，结合生物质锅炉和天然气锅炉产排 污数据，从生物质燃料的特征、生物质锅炉产生的大气污染物浓度贡献、城市建成区大气环境的承载能力等 方面对园区采用直燃生物质锅炉集中供热对该地区城市建成区大气环境质量的影响进行了探讨分析，为进 一步优化城区环境空气质量提供数据和技术支持，同时，探讨了提高城市建成区大气环境质量的对策。

1 城区的大气环境质量现状

根据自动监测站环境空气质量监测数据，2014 年安州区城区 PM10 、二氧化硫、二氧化氮三项主污染物年 均浓度列于表 1，从表 1 可以看出，主要的环境空气质量指标已达到环境空气质量二级标准要求。

2 燃生物质锅炉对城市建成区环境的影响

2.1 直燃生物质燃料是环境高污染燃料

生物质锅炉在生态学意义上具有零排放的特点，其废气、硫、硝等大气污染物的排放量比传统燃煤锅炉 小 ，但是生物质燃料不等同于具有环保特征的生物质成型燃料，采用直接燃用秸秆、锯末、稻壳等 废弃物作为生物质燃料，根据国家«关于划分高污染燃料的规定，直燃生物质燃料是一种高污染燃料，锅炉 运行期间会产生大量的烟粉尘，对大气环境造成污染，所燃用高污染燃料的蒸汽锅炉也是高污染燃料设 备。因此，采用生物质锅炉集中供热产生的环境效益和经济成本需进行综合考虑

2.2 生物质集中供热烟气排放是影响城区大气环境质量的关键

2.2.1 地区气象环境情况

图1是根据气象部门统计数据 绘制的安州区全年风玫瑰图。从图可以看出，城区常年的主 导风向为西北风和北风。目前，对县区空气环境质量考核指标主要涉及可吸入颗 粒物(PM10 )、二氧化硫、氮氧化物三项指标，其中重点是颗粒 物指标的改善率。由于工业园区与城区已形成产城一体结构，工业园区与城区紧密接合。生物质集中供热项目选址位 于建成区的主导风向上风向，其生产过程中所排放的烟气污 染物通过扩散影响整个城区.

2.2.2 集中供热生物质锅炉运行污染物对城区大气环境的影响

结合集中供热燃生物质锅炉运行的相关参数和 安州近年的大气环境空气质量数据，按«环境影响评价技术 导则—大气环境»HJ2.2-2008 中 SCREEN3 模式进行筛选计 算，绘制了项目排放颗粒物浓度分布示意图，如图 3 所示。直燃生物质锅炉集中供热项目建成运行，对城区 可吸入颗粒物、二氧化硫、二氧化氮的浓度贡献最大，3 项污染物浓度分别上升 35.8%，51.5%，41.4%，成为 影响城区大气环境质量的关键因素。

按照生物质燃料锅炉集中供热项目运行参数进行测算，正常生产时，锅炉下方向烟气中可吸入颗粒物影响的最远距离可达 3 500 m，落地浓度为 0.052 mg