中国火电行业CO2排放特征探讨

收集了2007年中国火电行业的燃料消耗数据,利用<2006年联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)国家温室气体清单指南>中提供的CO2缺省排放因子,估算了中国火电行业的CO2排放量,分析了火电行业的CO2排放特征.结果表明,煤电机组发电的CO2排放量最高,占火电行业CO2排放总量的93.2%,燃气、燃油机组发电的CO2排放量仅占6.8%.煤电机组构成中,亚临界机组发电的CO2排放量最高,其次为超临界机组,两者的CO2排放量占火电机组发电CO2排放总量的28.4%;超高压、高温高压和中温中压机组发电的CO2排放量共计占21.6%.从区域分布来看,山东省、江苏省、内蒙古自治区、河南省、山西省、河北省、浙江省、广东省、辽宁省、安徽省的火电行业CO2排放量占中国火电行业CO2排放总量的66.00%,这与火电机组的区域分布密切相关.     

广东省火电行业SO2排放控制对策探讨

广东省火电行业的SO2排放量占重点工业企业SO2排放量的70%.随对电力能源的需求越大,广东省的SO2排放控制面临的压力就越大.介绍了广东省火电行业SO2排放和能源消耗情况的现状,重点分析了广东省火电行业SO2排放控制的政策、措施,针对目前管理中存在的问题提出了对策、建议.     

中国火电行业SO2排污交易政策研究及框架设计

总结美国推行排污交易的发展历程及经验,从总量控制与排污交易的基本内涵出发,阐述排污交易的基本特征.立足于中国当前火电行业SO2排放总量控制的进程,综合分析当前火电行业SO2排放总量的控制方法、边际治理成本差异、定量化管理条件以及社会认同程度可以得出,中国已具有对火电行业实行SO2排污交易的基本条件.在此基础上,设计出中国火电行业实行SO2排污交易的框架体系.     

江苏省氮氧化物排放现状及火电行业控制技术探讨

在概述江苏省氮氧化物排放现状的基础上，重点分析了目前火电行业烟气中氮氧化物的主要控制技术，最后对江苏省火电行业氮氧化物的污染控制提出了建议。     

小型燃油锅炉NO_x的排放特征与管理控制

以68台燃油锅炉(≤10.5 MW)NO_x排放实测数据为基础,通过统计分析方法,研究了NO_x的排放特征;通过对比分析,探讨了我国燃油锅炉NO_x排放控制与管理现状,讨论了进一步加强我国燃油锅炉NO_x排放管理控制的可能性与可行性,并提出了相应的管理控制建议。结果表明,NO_x平均排放浓度为318.2 mg/m~3,基于燃料消耗量的平均排放因子为4.4 kg/t,基于燃料发热量的平均排放因子为102.8 ng/J,基于燃料氮含量的平均排放因子为2.1 mg/mg;建议采取分阶段控制的方式,逐步提高NO_x排放限制,从而实现控源减排目标。     

燃用天然气锅炉NO_x的排放特征与管理控制

以64台燃用天然气锅炉(≤30 MW)NO_x排放实测数据为基础,通过统计分析方法,研究了NO_x的排放特征.通过对比分析,探讨了中国燃用天然气锅炉NO_x排放控制与管理现状,讨论了进一步加强中国燃用天然气锅炉NO_x排放管理控制的可能性与可行性,并提出了相应的管理控制建议.结果表明,NO_x平均排放质量浓度为243 mg/m~3,基于燃料消耗量的平均排放因子为27.83 kg/万m~3,基于燃料发热量的平均排放因子为76.89 ng/J.建议采取分阶段控制的方式,逐步提高NO_x排放限制,从而实现控源减排目标.     

乌昌石区域的非金属矿物制品业大气污染物排放清单研究

建立了乌昌石区域非金属矿物制品业CO、NO_x、SO_2、PM_(2.5)和PM_(10) 5种大气污染物的排放清单,并进行了时空分布特征分析,初步探究了估算的不确定性。结果显示,乌昌石区域非金属矿物制品业CO、NO_x、SO_2、PM_(2.5)和PM_(10)总排放量分别为3.71×10~4、2.76×10~4、3.10×10~4、3.04×10~4、1.29×10~5 t。熟石膏行业是CO的主要排放源;水泥(干法)行业是NO_x、SO_2、PM_(2.5)和PM_(10)的主要排放源。乌鲁木齐市是CO、NO_x和SO_2排放量的最大贡献源;石河子市是PM_(2.5)和PM_(10)排放量的最大贡献源。乌昌石区域5月至9月是一年中污染物排放的高峰期,11:00至20:00是一天中污染物排放的高峰期。空间上,乌昌石区域的污染物排放主要分布在乌鲁木齐市中部、西南部以及石河子市。     

基于IPCC排放清单和LEAP模型的山西省CO_2排放研究

山西省是中国重要的重工业能源基地,温室气体排放量位居中国前列,减排压力巨大。采用《2006年IPCC国家温室气体清单指南》的修正性方法,测算并分析了近年来山西省能源消费的CO2排放情况,并以山西省CO2排放大户——火电行业为例,构建长期能源替代规划系统(LEAP)模型,研究了火电行业实施CO2减排的技术措施。结果表明:(1)2001—2011年,山西省CO2排放呈现出持续快速增长态势,在中国占比较大;(2)能源消费构成不合理与产业结构不均衡是山西省CO2低排放缺陷正在快速加剧的主要原因;(3)火电行业短期内较有效的减排措施主要为提高管理水平以及传统火电机组改造扩容,从中长期看,则更多需要依靠技术进步。同时,针对山西省CO2排放特点提出了相关的应对措施与建议,以期为有关部门制定山西省低碳经济发展策略提供参考。     

乌鲁木齐市固定燃烧点源大气污染物排放清单

通过现场调研结合物料衡算法、排放因子法,建立了2015年乌鲁木齐市固定燃烧点源大气污染物CO、NO_x、SO_2和PM_(2.5)排放清单。结果表明,2015年乌鲁木齐市CO、NO_x、SO_2、PM_(2.5)的排放量分别为4.41×10~4、6.20×10~4、4.61×10~4、1.57×10~4t;从排放污染物的行业来看,采矿与制造业对4种污染物排放的贡献最大,其对CO、NO_x、SO_2、PM_(2.5)排放的贡献率分别为49.02%、42.17%、48.40%、78.55%。从地区分布来看,米东区污染物排放量最大,其对CO、NO_x、SO_2、PM_(2.5)排放的贡献率分别为46.99%、45.90%、51.69%、29.68%。从排放时间来看,供暖季污染物的排放量明显高于非供暖季,白天的污染物排放量高于夜晚。采用蒙特卡罗统计法分析预测的污染物排放量与排放清单计算结果较为接近。     

基于SCR反应器NO_x均匀度测试的脱硝系统超低排放改造

以东北地区某350 MW火电机组为研究对象,对其超低排放改造后的脱硝系统择性催化还原(selective catalytic reduction,SCR)反应器进行性能测试,利用所获数据绘制等高线图和折线图,研究并分析了SCR反应器出、入口烟气流场和NO_x浓度场的分布特性。结果显示,脱硝系统平均效率为97.37%,SCR反应器出口NO_x平均浓度为13.31 mg·m~(-3),均达设计要求(脱硝效率≥91.1%,出口浓度≤40mg·m~(-3)),总体脱硝性能表现良好。结果表明:入口NO_x均匀度较好;甲、乙侧反应器出口烟道NO_x浓度的离散度分别为31.49%、56.90%,高于设计值(≤15%),出口NO_x分布不均匀。技术改造使得该机组SCR反应器出口NO_x浓度满足了超低排放限值的要求(≤50 mg·m~(-3)),却在喷氨优化调整、喷氨格栅清理以及催化剂压差控制等方面存在不足。在增加新催化剂层的基础上,对于催化剂层结构疏通、喷氨自动控制、烟气流场的校核与改造等方面仍有提升的空间。     

浙江省水泥行业脱硝现状调查及运行管理建议

简要介绍了浙江省水泥熟料生产线的区域性分布特征、NOX排放情况及影响NOX排放的主要因素。重点描述了浙江省水泥行业烟气脱硝(以下简称水泥脱硝)现状,其中包括浙江省对水泥行业的脱硝要求,NOX排放标准的选取,以及各地市水泥脱硝设施的建设、运行现状等。若浙江省所有水泥熟料生产线脱硝设施投入运行,预计浙江省水泥行业可形成NOX减排能力3.95万t/a。最后,总结了浙江省水泥脱硝工作在推进过程中存在的问题,并提出了合理建议。     

富氧燃烧条件下燃煤NO_x排放的实验研究

以神华(SH)烟煤和晋城(JC)无烟煤为研究对象,利用一维沉降炉(DTF)开展了煤粉在O_2/N_2、O_2/Ar、O_2/CO_2和O_2/RFG 4种气氛下燃烧时的NO_x排放特性实验,研究了温度和氧浓度对NO_x排放特性的影响,探讨了富氧燃烧条件下导致NO_x排放降低的各个因素的贡献率的变化。结果表明:温度上升会导致燃料氮向NO_x的转化率增大;氧浓度的上升同样会导致转化率的增加,SH烟煤由于挥发分含量较大,受氧浓度影响较大;定量分析结果表明,富氧燃烧条件下导致NO_x排放降低的主要因素是循环NO_x的还原,占整体的50%以上;其次是高浓度CO_2气氛对NO_x的还原,约占20%~30%;而热力型和快速型NO_x的缺失对降低NO_x排放的贡献率不及20%。温度的上升对JC无烟煤各因素贡献率有较大影响;氧浓度的增加会导致SH烟煤各因素贡献率有明显变化。     

乌昌石区域化石燃料固定燃烧点源大气污染物排放清单及时空分布

建立了2015年乌昌石区域化石燃料固定燃烧点源大气污染物(NO_x、SO_2、PM_(2.5)和PM_(10))的排放清单,并对污染物的时空分布特征进行了分析。结果表明,2015年乌昌石区域化石燃料固定燃烧点源NO_x、SO_2、PM_(2.5)和PM_(10)的年排放量分别为2.10×10~5、1.52×10~5、4.28×10~4、8.35×10~4 t。从行业上来看,电力生产与供应行业对NO_x、SO_2、PM_(2.5)和PM_(10)的贡献率最大,分别为70.78%、66.56%、51.10%、49.98%;从化石燃料上来看,煤炭对NO_x、SO_2、PM_(2.5)和PM_(10)的贡献率最大,分别为95.63%、99.84%、99.70%、99.84%;从锅炉类型上来看,煤粉炉对NO_x、SO_2、PM_(2.5)和PM_(10)的贡献率最大,分别为84.20%、85.09%、83.43%、84.06%。固定燃烧点源污染物排放呈现出明显的时间变化特征,采暖季污染物排放量明显高于非采暖季,一天中白天的污染物排放量高于夜晚。空间分布显示,大气污染物的排放源主要集中在乌鲁木齐市、五家渠市和昌吉市。     

流化床中煤与稻秆混烧污染物排放特性

在自主设计的流化床上开展煤与稻秆混烧的实验。通过对燃烧过程中烟气成分及飞灰含碳量的分析,研究了质量掺混比、燃烧温度、流化风速及二次风率对混烧的影响。实验结果表明,掺混稻秆有效改善了煤的燃烧特性,随着质量掺混比的增加,NO_x、SO_2及CO的排放浓度降低,飞灰含碳量降低。当掺混比由0%增加至30%、温度为850℃时,NO_x排放浓度由506.25 mg·m-3降低至404.33 mg·m~(-3),SO_2排放浓度由762.86 mg·m~(-3)降低至522.86 mg·m~(-3)。随着燃烧温度的增加,NO_x与SO_2排放浓度增加,而CO排放浓度和飞灰含碳量降低。随着流化速度的增加,NO_x与SO_2排放浓度增加,CO排放浓度和飞灰含碳量先降低后增加,并分别在流化速度0.234 m·s~(-1)和0.26 m·s~(-1)时达到最低。随着二次风率的增加,SO_2排放浓度与飞灰含碳量降低,NO_x排放浓度与CO排放浓度先减小后增加,均在20%二次风率时达到最低。     

WT-100型催化还原剂处理工业生产中高浓度NO_x废气的研究

我厂研制成功WT-100型NO_x催化还原剂用于治理高浓度爆发式负压排放的NO_x废气。该催化剂具有高效、无二次污染等优点,且价格低廉、制法简便、运转费用低。已在大生产装置上运转一年以上,NO_x平均去除率达97％。     

燃煤机组烟气污染物排放特性研究

在分析超净排放技术和脱硫、脱硝及除尘中各污染物的作用机制基础上,研究了不同工况条件下SO_2、NO_x、烟尘的排放特性。结果表明:(1)脱硝工艺烟气温度控制在377~407℃,总风量控制在1 100~1 500t/h,出口NO_x质量浓度能够达到《火电厂大气污染物排放标准》(GB 13223—2011)超净排放(50mg/m~3)的脱硝标准,比改造前NO_x平均脱除效率提升6百分点。(2)改造后,出口烟气SO_2质量浓度为28.7 mg/m~3,低于35 mg/m~3;出口烟尘质量浓度为3.4 mg/m~3,低于5 mg/m~3,均达到了GB13223—2011超净排放的标准。(3)电厂完成改造后每年可减少SO_2及NO_x排放量分别为2.7万、1.3万t,年缴纳的SO_2和NO_x排污费用可减少2 526.3万元,具有显著的节能及经济效益。     

SCR脱硝在燃煤电厂超低排放中的适用性分析

通过流场模拟、化学动力学计算、并结合物理实验,全过程研究SCR反应器内烟气组分的动量/能量/质量传递及脱硝还原反应,计算在不同入口NO_x浓度下SCR出口NO_x和氨逃逸的排放量及空间分布,确定SCR在NO_x超低排放要求下的适用范围。研究结果表明,为实现NO_x50 mg·Nm~(-3)并同时满足NH_32.28 mg·Nm~(-3)的要求,2层SCR催化剂可处理的入口烟气NO浓度上限为240 mg·Nm~(-3),而3层SCR催化剂则可对NO浓度380 mg·Nm~(-3)的烟气实施超低排放治理,为合理选择SCR超低排放设计方案提供了数据支撑。     

基于COPERT 4模型的杭州市机动车排气污染特征研究

以2015年为基准年,利用COPERT 4模型计算了杭州市分车型分排放标准下的机动车排气污染物(CO、碳氢化合物(HC)、NO_x、PM_(2.5))的排放因子,并估算了各污染物排放量及分车型分排放标准下的各污染物分担率。结果表明,随着排放标准的提升,机动车排气污染物排放因子总体呈现下降的趋势。汽油车的CO和HC排放因子高于柴油车,而柴油车的NO_x和PM_(2.5)排放因子高于汽油车;天然气车的各污染物排放因子基本接近汽油车,而汽油电混动车的各污染物排放因子则明显低于其他动力车;各污染物排放因子随车型的增大(重)而增大。2015年杭州市机动车排气污染物CO、NO_x、HC和PM_(2.5)排放量分别为48 923.0、44 713.7、7 014.7、837.9t,其中汽油车CO和HC分担率较高主要是因为小型汽油客车CO和HC分担率高,并且其保有量占比也高,应重点控制小型汽油客车的保有量;柴油车NOx和PM_(2.5)分担率较高主要是因为重型柴油货车NO_x和PM_(2.5)分担率高,但其保有量占比不高,应重点控制重型柴油货车的排放因子。     

浙江省工业烟粉尘总量控制研究

通过对浙江省工业烟粉尘排放总量和排放源现状进行分析,提出工业烟粉尘减排治理对策,对工业烟粉尘4个重点行业(水泥制造行业、火力发电行业、钢铁行业(包括炼钢、钢压延加工和黑色金属铸造行业)、纺织染整行业(包括棉印染精加工、化纤织物染整精加工和棉织造加工行业)排放源的烟粉尘减排途径和潜力进行分析测算,研究提出工业烟粉尘总量控制措施和建议。     

蛎灰行业的污染与整治

本文结合实地调查与理论计算,对蛎灰生产工艺过程及其污染物排放情况进行了定量描述。结果表明:蛎灰煅烧温度为450℃;生产一吨蛎灰需蛎壳0.80吨,煤渣0.4吨,耗水0.354吨;蛎灰生产废气污染严重,生产一吨蛎灰排放废气1520标立方米,其中SO_23.41千克,NO_x1.31千克,CO6.47千克。可为蛎灰行业环境管理提供依据。同时,本文提出了蛎灰行业污染整治的对策。