| 6.1. 工业废气污染防治
6.1.1. 当前工业废气污染状况及控制水平(1998年为基准年)
杭州市区1998年共有有各类锅炉、炉窑1217台，其中工业锅炉510台，工业炉窑338台。另有生活锅炉369台。工业用煤耗量356.28万吨，工业燃油耗量6.27万吨。工业烟尘排放量为18757吨，工业SO2排放量为50112吨。（见表6-1）
1998年市区工业耗煤量约占市区总耗煤量的89%。因此工业污染控制是改善我市空气环境质量的关键。
为了解废气污染控制现状，对其中重点调查的市区314家主要工业企业进行统计，计有工业锅炉340台，工业炉窑265台。1998年该314家工业企业的烟尘排放量为15236吨,约占市区工业烟尘总排放量的81.2%。SO2排放量为41841吨。约占市区工业SO2排放量的83.5%，占市区SO2总排放量54105吨的77.3%。
该314家工业企业中，烟尘达标锅炉300台，烟尘达标炉窑203台。烟尘达标率分别为：工业锅炉71.4%，工业炉窑76.6%。烟尘去除率则为96.8%。
由于1998年前对SO2排放尚未采取明显有效的控制措施，SO2的去除率很低。仅为8.11%。
市区该314家工业企业粉尘产生量为117512吨，粉尘排放量30727吨。由除尘设施实现的粉尘去除率为73.9%。
粉尘排放量排名前20位的企业中，有7家是水泥生产企业，另有3家为其它建材企业。大型冶金企业杭钢排名第四。
从统计数据可以看出，1998年我市市区的工业粉尘排放量已显著超过烟尘排放量。统计数字的变化与原属萧山市的长河水泥厂与之江水泥厂划归市区滨江区有关，但该两个水泥厂的地理位置并无变化，并入市区前它们一样对市区形成污染危害。
有毒有害工业废气排放量最大的是生产粘胶纤维的化纤工业，以杭州蓝孔雀化学纤维公司为例，工业废气排放量达1504297万标立米，为市区各厂首位。占314家工业企业废气排放量的29.8%。年使用原料二硫化碳2172吨，绝大部分挥发为气态，作为工艺废气的主要成分排向大气。由于其无色无嗅，又通过鼓风稀释后通过高排气口排放，不易引起注意。因对低浓度、大排量的含二硫化碳废气无成熟的治理技术，排放时未经任何处理，在空气环境中逐步转化为硫化氢和二氧化硫。
由此可见，我市（市区）面临的大气污染物总量削减任务仍很艰巨。对工业烟尘因已形成成熟的管理办法和治理技术，烟尘的去除率较高，但1998年锅炉、炉窑的达标率仅为70%，尚有进一步削减的余地。对SO2和工业粉尘的控制还处于相当低的水平上。必须采取有力措施进行整治。上述情况表明废气污染物总量既有大幅度的削减任务，又有很大的削减余地。
1998年杭州全市工业耗煤量737.34万吨，各类燃油19.57万吨。其中重点调查的851家工业企业耗煤量648.92万吨。1998年该851家企业废气污染物排放量分别为：SO2
89262.2吨，烟尘44455.0吨，工业粉尘118806.1吨。SO2的去除率仅8.3%，烟尘去除率达到93.0%，工业粉尘去除率则为81.6%。但从烟尘达标率看，934台锅炉烟尘达标率83.8%，693台炉窑烟尘达标率仅56.7%。这反映可能存在的误差，实际烟尘去除率可能未达93%。
上述情况说明“九五”期间全市范围SO2的去除率很低，工业粉尘治理程度不足。总体上治理水平较市区略低。但烟尘治理经2000年“双达标”行动后比1998年有更大的好转。
6.1.2. 2005年与2015年工业废气污染物的总量控制目标
2000年的统计数据尚未产生，1998年杭州市区主要工业污染源的大气污染物总排放量见表6-5。
表6-5 1998年杭州市区主要工业污染源大气污染物总排放量
1998年至2000年，由于闸口电厂关闭，杭钢、华丰造纸厂热电站等治理项目的完成，实现SO2削减量3330吨、烟尘削减量2608吨。扩建的半山电厂四期工程和杭州热电厂新机组，因同时上脱硫回收工程，将SO2的增量控制在2400吨。2000年市区SO2总量较1998年有所减少。由于新增烟尘的排放量巨大，即使除尘率为90%～95%，烟尘增量仍较大。因此，而烟尘排放总量则有较大提升。
采用改进的箱式模型对市区SO2的环境容量进行粗略的估算。
式中
CX—预期环境空气SO2浓度（mg/m3）
QX—SO2排放速率（mg/s）
U—混合层高度内平均风速（m/s）
D—混合层平均高度（m）
W—与风向垂直方向箱的宽度（m）
K—校正值（mg/m3）
计算结果表明，当环境空气质量要求达到二级标准，即SO2年均浓度为0.06mg/m3时，的环境容量为41990.8吨/年。但杭州市区要求其西湖风景区达到一级标准，即SO2年均浓度不能超过0.02mg/m3，按一级标准计算市区的环境容量为30036.1吨/年。
过高的环境质量要求实现代价过高，按环境功能区达标要求，除西湖风景区外，市区其它区域达到二级标准即可满足功能需要，因此，将“十五”末市区SO2总量控制目标确定为36000吨/年。
按此要求，2005年市区SO2排放总量应从1998年54105吨/年削减至36000吨/年。即削减33.5%。净削减量为18105吨。如果同期用煤量大幅度增长，按增长81万吨计，则SO2总量相应增长15400吨左右。由此“十五”期间总的削减任务达33500吨/年之多。显然在杭州市区能源需求与环境质量目标之间存在尖锐的矛盾。
1998年的统计数据显示，市区工业粉尘的排放量已显著超过烟尘排放量。鉴于TSP和PM10是杭州市区首要污染物，要求大幅度削减工业粉尘排放。“十五”期间要求在1998年基数上实现工业粉尘总量削减25000吨的目标，除杭钢和所有水泥生产企业加强粉尘治理外，需关闭和搬迁部分水泥厂，加上其它企业的粉尘治理，该削减目标不难实现。
1998年杭州市区314家主要工业企业烟气平均除尘效率达到96.8%，进一步通过未端除尘已无削减余地，但对特大型和大型锅炉炉窑，因其总量巨大，要求其除尘效率达到98%以上。同时通过能源结构调整削减烟尘总量。
6.1.3. 杭州市区工业废气污染控制的原则与基本措施
鉴于杭州市区1998年空气环境质量指标中TSP和NOX距二级空气环境质量标准尚有差距，而西湖风景区包括SO2的各项指标均远未达到一级标准，因此对空气污染物总量不仅不允许继续增长，而且必须削减至环境容量的允许范围。
杭州市区空气污染的主要来源是工业燃煤设备。工业（含发电）耗煤量约占市区总耗煤量的89%，因此工业废气污染控制仍是改善空气环境质量的关键。工业粉尘污染也是突出的污染因素。
根据以上情况，杭州市区工业废气污染的原则是：
6.1.3.1. “十五”期间必须实现全市区污染物排放总量的负增长
“十五”期间我市经济的快速增长必须在排放总量负增长的前提下实现，已不存在新增排放量的余裕。必须从现有总量的削减中寻求新增排放量的环境容量空间。因此，排放总量应在1998基数上有较大的削减幅度。
2005至2015年，在空气环境质量稳定达标后，应继续保持污染总量的零增长。
6.1.3.2. 工业废气污染治理的重点逐步转向以全过程治理为主
从“十五”开始，工业废气污染的重点逐步转向以全过程治理为主，主要包括能源结构、产业结构调整、工业布局调整和清洁燃料、清洁生产技术的推广应用。由于必须为经济发展腾出新增环境容量需求，仅靠排放口的末端治理不足以实现总量的负增长。
“十五”其间要抓紧时机进行产业结构调整和产业升级。发展第三产业与低能耗、低污染、高附加值的高新技术产业，淘汰落后生产力，淘汰能耗物耗指标落后的行业、企业和生产技术。加快技术改造，采用先进工艺。
6.1.3.3. 能源结构的战略性调整
杭州市区目前能源构成中煤炭占55%，只有战略性的能源结构调整才能从根本上改变经济高速发展—煤耗大幅增长—污染持续加重的恶性循环，实现环境质量的根本好转。这种调整已势在必行，“十五”期间即应有这方面的大动作、大手笔。与此同时结合其它控制措施，进行综合治理。
为此须在国家能源政策的框架下制订杭州市的能源战略。提高气体燃料、电能的利用比例，积极开发其他新型清洁能源，大力减少煤的使用比例。对此，杭州市计划的主要方向是引进天然气，并在远期逐步成为杭州市区的主要能源。天然气热效率高，且可大大减轻S02和烟尘污染。是解决市区大气污染问题的最好出路。
从表6-6中可以看出，因经济持续快速增长的需要，“十五”及其后的发展时期，用煤量还将大幅增加。如该表所列，至2005年煤的增量达81.23万吨之多。
2005～2015年的增量将达166万吨。燃煤量的增幅如此之大，末端治理只能在一定程度上缓和污染增长的速度,不能制止严峻的总量增长趋势。实际上用煤量的最大部分是满足供电需求，新增煤耗中很大部分用于火力发电。因此，要实现总量削减的目标只能有以下选择：
（1） 工业能源煤的的增长部分(包括发电用煤)完全由天然气替代，至“十五”未，替换81.23万吨煤即需6.69亿立方米天然气。远期至2015年，预计耗煤量将比2000增加248.14万吨,天然气供给能力应增加到20.44亿立方米以上。
（2） 如果天然气的供给规模受外部资源条件的制约。则应限制杭州市区范围内火力发电容量，不再增加燃煤电站设备，包括不再扩建半山电厂。以此制约城市耗煤量的增长。近期杭州市区电能需求通过加强市区输配电网建设，从华东电网获得。远期可考虑在市区以外对大气环境较不敏感的地区投资建设电厂，亦即向大电网投资，换取更大的用电配额，并尽可能倚靠水电、核电。并创造条件，从国家“西电东送”中获得电力供应。
如果因地方电网平衡必需扩大市区电厂发电容量，应使用天然气等清洁能源。
（3） 耗煤量一定程度的增长仍将难以避免，同时，对现有的燃煤废气污染总量也必须进一步削减，因此依靠烟气高效脱硫技术进行未端治理,是大气污染治理的必经阶段，在“十五”期间要进一步普及。
对以上三个方面进行平衡，保证用煤量增长趋势在“十五”期间得到抑制，并在远期2010～2015年使耗煤量转为下降趋势，综合运用多种互补的控制手段达到污染总量负增长的目的。
在天然气引进前（2001～2003年）新、扩建的工业项目，应尽可能利用电力或现有的集中供热设施解决能源问题。如必须上自备燃煤设备，则无论设备规模大小，必须配备烟气（废气）脱硫设施。
表6-6 杭州市区能源结构状况和预测
多年来城市燃气化偏重于居民用燃气。但当前市区民用煤耗量仅占11%，且今后民用煤耗量还将进一步减低。为根本改善环境质量，显著降低城市总耗煤量，必须着重发展天然气的工业利用。同时，供气系统本身要求有稳定的大用户以利于解决调峰问题。因此，天然气引进过程中要保证工业用户占有较大的比例。
本市工业煤耗中，发电又占其中的大部分.1998年杭州半山电厂耗煤116.2万吨，杭州（协联）热电厂耗煤40.4万吨，2000年该厂二期工程建成后则达到63.8万吨，下沙热电厂年耗煤量约18.4万吨，合计达198.4万吨。约占市区工业耗煤量的60%。今后的煤耗增长中，电力用煤仍占主要部分。据表6-6，2000～2005年市区电耗量将增长31.8
亿kwh，2005～2015年再增长78.7亿kwh。这些新增耗电量如果全部通过增建市区电厂提供，需增加的煤耗分别约为130万吨和310万吨(原煤)以上。上述电能增量中的一部分可能从大电网获得，因此市区增电的实际需煤量可能稍低于该估计值。但即使如此，这样的煤耗增幅也是环境无法承受的。
天然气发电具有多种优势。除显著的环境效益外，天然气发电热效率高，特别是燃气轮机—余热锅炉—蒸汽轮机联合循环发电厂，比燃煤电厂可高出20个百分点，投资低，比采用烟道脱硫技术的燃煤电厂低50%左右，且占地省，建设周期短，运行、维修成本低，可靠性与正常运行率高，运行灵活性也高。因此，无论从经济和环境的角度，天然气发电都应作为发展方向。
原则上，所有新扩建的发电、热电项目必须使用天然气，新建一般工业项目则尽可能使用天然气。现有老的工业污染源如不能用集中供热替换，对其中大、中型炉窑应建设高脱硫率的烟气治理设施，对中、小型炉窑，因实施脱硫技改不经济，而改用天然气则不再需要末端治理，故也应以改用天然气作为治理方向。即“两头用气，中间脱硫”。但对少数环境影响特大的现有污染源进行煤改气是必要的。
对可用电能代替其他能源的工艺设备则鼓励使用电力。
6.1.3.4. 节约能源
节约能源不仅提高经济的整体运行质量与效益，也是生态环境保护的基本要素，应作为经济与环境共同关注的指标进一步加以重视。要将万元产值能耗和能源利用率指标列为“十五”计划重要的经济发展指标，并达到国内的先进水平。
万元产值能耗量的降低，主要依靠科技进步（降低工业电耗与能耗）和产业结构调整，以及资源的合理配置。亦即能耗增长率必须显著低于GDP的增长率。
制定杭州市“十五”及远期节能规划，明确目标、措施，制定相应政策法规，确定节能改造工程项目。
6.1.3.5. 集中供热，电、热、冷三联供
我市工业以中小型企业为主，“到处开花”的燃烧设备和低架排气筒是造成我市空气环境质量问题的重要原因。
“三联供”具有显著的节煤效益，根据中国市政工程华北设计研究院的统计结果，集中供热比分散供热可节煤35～37%。同时改变分散的能源利用方式，达到集中治理、控制污染的目的。此外，以热电厂的高烟囱替换众多的低排气筒，也是充分利用环境容量的有效途径，故应进一步发展集中供热。
热电厂和小联片供热源如燃用煤炭，必须配备高脱硫率的烟气治理装置。
在具备大规模利用天然气的条件时，在工业的能源利用方式上应就热效率、投资、运行费用等技术经济指标对集中供热和天然气直接供气进行比较论证。可对集中供热与天然气利用分别划分供给区块，合理布局。
6.1.3.6. 以西湖风景区功能区达标作为核心目标，实行分区域控制。
杭州市区以西湖风景区的功能区达标作为核心目标，根据环境容量进行分区域控制。重点控制西湖风景区上风向、距离较近的工业污染源。能源改造、集中供热及废气治理工程项目均应优先考虑这一原则。并以此为目的坚决实行工业布局调整。
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6.1.4. 工业废气污染物总量控制目标的综合实施方案
综合上述天然气利用、烟气脱硫和集中供热（含热电厂烟气脱硫）的总量削减效果，列于表6-7 。根据天然气使用量（取决于可供利用的资源量），表中分别列出Ⅰ、Ⅱ两个能源利用方案，对天然气的需求大致相差一倍。两个方案均能满足“十五”期间SO2的削减目标。
如2005年天然气实际供给量达到4.5亿立方米，可考虑方案Ⅰ，所余1.35亿立方米天然气供给民用。方案Ⅱ基础设施投资相对较大，但运行成本低，技术先进，且易于管理，不仅SO2的削减效果略优于方案Ⅰ，尤其对烟尘和NOX
（NO2）的削减效果则显著优于方案Ⅰ。天然气燃烧的烟尘已接近“零排放”，天然气对NOX削减的效果，目前不同资料来源的报道不尽一致，对一般工业与民用锅炉，相对相同热值的原煤，NO2的削减率可达70%～90%，对电站锅炉则为12%～62%。粗略估计，改燃天然气的锅炉，NO2排放量比燃煤设备平均可降低50%左右，这是烟气脱硫不能达到的。因此，杭州市区应尽可能争取足够的天然气源，创造实施方案Ⅱ的条件。
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