钢铁行业使用《工业炉窑大气污染排放标准》应注意的几个问题
环境标准是环境保护法规的有机组成部分、是数字化的环境法规，是环保部门行使管理职能的依据，是环境评价的准绳。环境质量标准与污染物排放标准是我国环境标准体系的主体，都是强制性标准，而且又是使用最多的两类标准，其在使用过程中遇到的问题也最多。该文主要对GB9078-1996《工业炉窑大气污染物排放标准》使用过程中应注意的一些问题进行探讨。
1概述
环境标准，是环境科学中的一个重要分支，是我国环境保护法规的重要组成部分、是数字化的环境法规，是我国环境政策的综合体现和执行环境法规政策的重要依据。
正确理解、熟练掌握并有效使用环境标准，是对环保工作者的一项基本技能要求，环保工作者有责任和义务正确贯彻执行环境标准。但事实并不如人意，对环境标准理解错误、用错的现象仍比较普遍，本文拟对GB9078-1996《工业炉窑大气污染物排放标准》使用过程中应注意的一些问题进行探讨。
2使用GB9078应注意的一些问题
2.1 GB9078的适用范围
该标准适用于除炼焦炉、焚烧炉、水泥（窑炉）厂以外使用固体、液体、气体燃料和电加热的工业炉窑的环境管理，以及工业炉窑建设项目的环境影响评价、设计、竣工验收及建成以后的排放管理。
适用的工业炉窑主要包括：冶炼炉窑、焙烧炉窑、烧结（机）炉窑、熔化炉窑、加热炉窑等生产工序的热工设备。
此外，该标准属通用性的排放标准，适用于钢铁、有色、铸造、石灰、陶瓷、耐材等许多行业；如果这些行业出台了新的行业型排放标准，GB9078自然就会被该行业的新排放标准所替代，该行业将不再执行GB9078。例如新的钢铁行业排放标准不久将会出台，新标准施行以后，钢铁行业就不再执行GB9078。
2.2 GB9078中的标准级别
该标准对“分级”有比较明确的说明，“对号入座”就可以了。但需要说明的是：即便是GB3095中的三类功能区，其环境质量的目标仍然是“二级”，如果执行“三级”，则不利于“三类功能区”环境质量的改善，在某种程度上反而会进一步加剧这类地区的环境污染。再者，“三类功能区”的总体趋势应是逐步减少的（如上海地区早已将“三类功能区”全部取消），这也要求不宜执行“三级”。还有，该标准是十多年前制定的，已远落后于目前的污染防治水平，已经阻碍了环保设施水平的发挥和污染防治技术水平的发展。
近几年来，国家制（修）定污染物排放标准的思路已经转变，新出台的污染物排放标准不再“分级”、不再“对号入座”，但仍分“新源”和“现源”；对于新排放标准中的排放限值，一般要求“新源”按国际先进水平确定，“现源”按国内先进水平确定。因此，对于新、改、扩建工业炉窑项目，一定要按国际先进水平和国内最先进水平进行设计，如新、改、扩建的电炉项目，颗粒物排放浓度就应该按小于20mg/m3设计。
因此，该标准中的排放限值只能算是最起码的“最低”强制性排放要求。按正常情况，达标至多只能算“60分”要求（以满分100分计）；但由于该标准过于落后，可以说达到该标准只能算是“20～30分”水平。
2.3 热处理炉窑SO2与NOx问题
SO2：热处理炉窑排放标准为850mg/m3，是指燃煤和燃油炉窑，对钢铁行业许多燃烧气体燃料（BFG、LDG、COG、CRG、NG、LPG、LNG）的炉窑是不适用的；许多环境影响评价文件或设计文件中，对这类炉窑也都使用“850mg/m3”这一排放限值进行达标排放分析，这是一种误导。
NOx：该标准未规定NOx排放浓度限值（如烧结机、热处理炉窑等），但并不能就此认为应当执行GB16297中的240mg/m3（新源）排放限值，同时也不能认为对NOx就不要求采取任何控制措施。此时，应根据炉窑的具体情况，采取经济上和技术上均可行的减排技术、尽最大可能减少NOx的排放浓度和排放量，如一般的燃气热处理炉窑可采取蓄热燃烧节能技术、低NOx燃烧技术，烧结机可采用废气循环技术（NOx可减少40%左右）等。
2.4 氟化物问题
长期以来，业内对此似乎有一种误解，冶炼系统似乎只有电炉、转炉、精炼炉。因为加入萤石才排放氟化物，在许多环境影响评价文件及设计文件中只写电炉、转炉、精炼炉排放氟化物，而对烧结机氟化物大多只字不提。其实，理论上电炉、转炉、精炼炉并不排放气态氟化物，而烧结机才是全厂最大的氟化物（而且是气态氟化物）排放源。
大量实验研究证明，CaF2的高温分解并不是由于CaF2的挥发，而是发生了水解反应。绝对干燥的空气和氧气中，CaF2在高温条件下并不分解；饱和空气中，CaF2的水解起始温度大致为820～840℃。低温阶段（850～1200℃），CaF2水解率随反应时间的延长而缓慢增加；高温阶段（1200℃以上），其水解率随反应时间的延长显著增加。
炼钢生产过程中，铁水预处理炉、转炉、电炉、精炼炉内不含水份，理论上CaF2不会发生水解生成气态氟化物（如HF）。在转炉一次烟道和电炉第四孔（或第二孔）内排烟烟道内温度在1200℃以上，由于有空气的进入可能会有少量的CaF2发生水解生成HF类气态氟化物。但由于烟气中含有大量的高碱性炼钢烟尘，且含有一定数量的CaO（5%～20%），而CaO又是良好的脱氟剂，很容易与HF类气态氟化物反应生成CaF2。因此，炼钢生产烟气中的氟化物主要以CaF2形式存在而很容易被除尘器去除，可以认为排放废气中不含HF类气态氟化物。
上海地区曾对多台电炉、AOD精炼炉等炼钢设备多种生产工况条件下排放废气中的总氟化物（包括尘氟）进行了监测，最高浓度均未超过1.0mg/Nm3，如果只监测气态氟化物浓度将会更低——甚至可以忽略，这也足以说明炼钢烟气中基本上不含气态氟化物。一些发达国家均未将氟化物列入炼钢废气排放标准，也可能与此有关。
但用来冶炼优质合金钢、超级合金钢或碳素钢等优质钢种的电渣炉，国内多采用氟系熔渣进行重熔冶炼，由于具体工况的关系生产过程中萤石（CaF2）具有水解的基本条件，因而比较容易产生气态氟化物，其产生浓度每立方米可达数十甚至上百毫克，是必须严加控制的。我国钢铁行业目前虽有电渣炉300多座,但总生产能力仅100万t左右，故气态氟化物的排放总量并不大。
烧结过程也具备气态氟化物的产生条件，氟主要来自矿石和煤燃料。欧盟资料报导其产生量为1.4～3.5g/t-LS，上海地区实测数据为1～2mg/Nm3，与欧盟数据相近；但也有地区采用高氟矿（氟含量高达0.1%～0.2%）烧结，烟气中的氟化物原始浓度每标准立方米可达上百乃至数百毫克。由于烧结机单位产品烟气量比较大（2000Nm3/t-LS左右），故气态氟化物的总排放量也比较大，是钢铁企业最主要的氟化物排放源。
正是基于以上原因，新的国家钢铁工业大气污染物排放标准（报批稿）已不再将氟化物作为炼钢排放指标而只作为烧结、电渣冶金和不锈钢酸洗排放指标。
2.5 钢铁行业的三苯废气
三苯废气主要来自彩色钢板生产，根据工艺需要一般采用焚烧炉处理同时向烘干段提供热风。有时会误认为焚烧炉也属GB9078中的“工业炉窑”，应该执行GB9078，既然GB9078中无“三苯”，就不执行浓度排放标准。
我们应该清楚，三苯有机废气是在彩板生产线上产生的、并不是工业炉窑产生的，此处的“焚烧炉”只相当于一套环保设施而非生产设备，从防治污染的角度看，它与一台除尘器并无本质区别，因此，应该执行GB16297而不是GB9078。
再者，GB9078中有特别说明：“本标准适用于除炼焦炉、焚烧炉、水泥厂以外……的工业炉窑……”
2.6采样要求
GB9078规定：监测采样应在最大生产能力、最大热负荷下进行，且采样时间一般不得少于2个小时。
也就是说，GB9078中的排放浓度限值都是“两个小时的平均浓度”；而GB16297则是“连续1小时”、是“1小时平均浓度”，两个标准在这方面的要求是不一样的。
2.7空气过剩系数问题
实测污染物浓度在与GB9078中的排放限值进行比较时，应按规定的空气过剩系数（α）进行换算，其换算公式为：C＝C实测×(α实测 /α标准 )。
GB9078规定：冲天炉冷风炉鼓风温度≤400℃、热风炉鼓风温度＞400℃的空气过剩系数分别为4.0和2.5，其他工业炉窑为1.7，但熔炼炉（如炼钢电炉、转炉及精炼炉等）与铁矿石烧结则应按实测浓度考核、不需要进行换算。
对于GB9078中的“其他工业炉窑”，环境监测站监测报告中的实测浓度与换算浓度值的使用是有区别的，在计算排放量（或排放速率）时应注意两个排放浓度与烟气量的对应关系，也就是说：污染物排放量（或排放速率）应该用实测排放浓度与实测烟气量计算，而不是用换算后的排放浓度。
空气过剩系数无法直接测试，通常是通过监测烟气中的O2含量再进行换算，其换算公式为：α＝21／( 21－O2 )
2.8 烟囱（或排气筒）高度问题
GB9078中规定：各种工业炉窑最低允许高度为15m，此外还应高出周围半径200m范围内建筑物3m以上。
该标准是十多年前制定的，而十多年前的污染防治水平与目前的污染防治水平已不可同日而语；再者，通过增高排放高度来减轻大气污染本身就是一种十分消极的做法。对于钢铁企业，所有烟囱（或排气筒）的高度都完全满足GB9078是不大可能的，此时可考虑按排放浓度限值的50%执行。
2.9无组织排放问题
该标准规定的是排放源而不是厂界，而且只规定了颗粒物，对气态污染物未作规定。
对排放源本身无组织排放进行控制要比GB16297控制厂界更显合理，但其可操作性都不强，至今无组织排放的控制仍然是个大难题，还有待进一步深入研究。事实也是如此：GB9078规定在工业炉窑所在的门窗排放口处设监测点等，这个位置是很难具体确定的，自从该标准实施十多年以来很少有这方面的监测实例；GB16297也有此类操作性不强问题，采样点可以布设，但监测结果常常会出现异常，尤其是颗粒物有时还会得出负值（扣除对照点监测值后）。
2.10应多关注国家环保部对环境标准的解释（复函）
环境标准正文的最后，一般都有“本标准由国家环境保护部负责解释”字句；也就是说，国家环保部会对环境标准执行过程中出现的一些这样那样的问题等做出权威性解释，对这类解释、复函等必须倍加关注。
例如，有些同志可能会认为GB9078中没有NOx就应该执行GB16297中的240mg/m3；但原国家环保总局《关于执行国家污染物排放标准问题的复函》（环函[2004]145号）是这样答复的：“对明确属于某行业的企业，其排放的污染物，国家该行业排放标准中没有规定，亦不应执行国家综合性排放标准，但可通过制定地方排放标准进行控制”。
大量的这类“解释”、“复函”可登录相关环境标准网站读取。
2.11学习环境标准理论及相关法规
在可能的情况下，还应当对环境标准理论和环境标准相关法规等进行广泛、系统、深入的学习，做到“兼收并蓄”，这样在环境标准领域才能更上一层楼。
3结束语
每个人的精力、时间和能力都是有限的，不大可能对所有环境标准都做到“精通”，但对自己专业范围涉及到的环境标准做到“精通”则是完全可能的，而且也是十分必要的。
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