燃煤机组烟气超低排放改造投资和成本分析

针对现有燃煤机组脱硫、脱硝和除尘超低排放改造的常规技术路线,分析了燃煤机组实现烟气超低排放改造的投资和成本,并将实现超低排放与满足重点地区排放要求的投资和成本进行比较。结果表明,300、600、1 000 MW等级的燃煤机组实施烟气超低排放改造的总成本分别为37.60、30.00、25.70元/(MW·h)。对于符合《火电厂大气污染物排放标准》(GB 13223—2011)特别排放限值的重点地区,300、600、1 000 MW等级的燃煤机组实施超低排放改造的成本分别增加3.37、2.68、2.37元/(MW·h)。虽然重点地区实施超低排放改造增加的成本较少,但当前环保电价补贴(27元/(MW·h))仍无法覆盖300、600 MW等级的燃煤机组实施超低排放改造的成本,因此相关优惠政策的出台将有利于烟气超低排放改造的实施。     

燃煤机组超低排放系统成本分析及经济性运行策略

为了探究典型燃煤机组超低排放系统的经济性运行区间以及经济性优化策略,建立了长三角区域115台燃煤机组(共计79370 MW)超低排放技术路线数据库;通过建立污染物控制技术成本评估模型,探究了机组容量、煤质、运行时间和"上大压小"策略对运行成本的影响.针对典型超低排放技术路线,机组容量由100 MW增加至1000 MW时,超低排放系统运行成本由0.051元·(kWh)-1下降至0.027元·(kWh)-1.根据环保电价补贴,将超低排放系统运行成本划分成了4个区间.当超低排放电价补贴为0时,600 MW及1000 MW机组超低排放系统原有的环保电价补贴仍可满足超低排放系统运行的成本要求."上大压小"策略可以显著降低污染物控制成本,在实现相同发电量的情况下,如果用3台1000 MW燃煤机组替代10台300 MW燃煤机组,SO2、NOx及PM控制年运行成本下降幅度分别为20.7％、27.6％和34.4％.本研究结果可为燃煤电厂超低排放系统的经济性运行提供参考.     

好氧条件下生物转鼓同步脱硫脱硝性能及相应动力学模型的优化

为探究高效同步脱硫脱硝的生物工艺,以生物转鼓反应器为实验对象,研究了好氧条件下SO2质量浓度、NOx质量浓度、营养液体积和气体停留时间(EBRT)的变化对生物转鼓同步脱硫脱硝效果的影响,并用动力学模型拟合值与实验数据进行了对比.实验结果表明:生物转鼓同步脱硫脱硝最适条件为SO2质量浓度1200 mg·m-3,NOx质量浓度800 mg·m-3,营养液体积20.6 L,气体停留时间(EBRT) 75.36 s;SO2过程净化主要受液相传质控制,NOx传质过程由生物相和液相协同完成;修正求得了能较好描述好氧条件下生物转鼓脱硫脱硝效果的动力学模型,因存在生物相、液膜、污染物流动等变量与假设的差异,SO2和NOx模拟数据与实验数据分别有2.68％和3.18％的平均绝对误差;在最佳条件下,SO2和NOx的平均去除率分别为96.81％和92.98％,平均去除负荷分别为55.50 mg·(L·h)-1和35.53 mg·(L·h)-1,且出气质量浓度均低于100 mg·m-3.可见,生物转鼓是一种可行的高效同步脱硫脱硝生物工艺.     

水力发电技术的生命周期评价

以广东省内某一小型水电站为研究对象,对其进行了较系统的生命周期评价.通过目标和范围的确定,对水电站的各子过程进行了生命周期清单分析及环境影响潜值计算.分析表明,该水电站的总能耗为2.02g/(kW·h),其中煤占主要部分,占93.92％；该水电站排放的污染物中,CO2占绝大部分(96.70％),其次是粉尘(2.75％)；水电站的建设耗材生产子过程的能耗以及污染物排放量最大,该过程的能耗占总能耗的97.00％,污染物排放量占总排放量的94.41％；与常规燃煤电厂相比,每发电10000kW·h,该水电站可节约标煤3.98t,减少排放CO29.9648t、SOx79.927kg、NOx 49.92kg、粉尘499kg,水力发电具有非常显著的节能和环保效应；该水电站每发电lkW·h的总环境影响潜值为4.31×10-6人当量,其中粉尘是最主要的环境影响因素,这是由于水泥、钢材等建设耗材在制造生产过程中产生了大量的粉尘.     

中国山东电网燃煤锅炉NOx排放状况和治理技术试验研究

通过对山东电网所属发电厂锅炉NOx排放状况进行调查、测试,得出锅炉NOx排放量与煤种、炉型、燃烧器型式、运行中空气过剩系数、负荷等的关系.结果表明,山东省火力发电厂50 MW及以上容量机组2003年的NOx排放总量超过40万t(按NO2计算).控制和治理NOx排放已成为刻不容缓的重要工作.     

江苏省电力行业SO2排放配额分配的探索

研究了江苏省电力行业SO2排放现状,提出利用排放绩效(GPS),并考虑现行环保政策和已定总量控制目标、火电机组容量、热电联产、两控区内外控制等因素分配电力行业SO2排放配额的方法.     

小型燃油锅炉NOx的排放特征与管理控制

以68台燃油锅炉（≤10～MW）NOx排放实测数据为基础，通过统计分析方法，研究了NOx的排放特征；通过对比分析，探讨了我国燃油锅炉NOx排放控制与管理现状，讨论了进一步加强我国燃油锅炉NOx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，NOx平均排放浓度为318．2mg／m^3，基于燃料消耗量的平均排放因子为4．4kg／t，基于燃料发热量的平均排放因子为102．8ng／J，基于燃料氮含量的平均排放因子为2．1mg／mg；建议采取分阶段控制的方式，逐步提高NOx排放限制，从而实现控源减排目标。     

基于积尘负荷的北京市典型城区道路扬尘排放特征研究

对典型道路扬尘进行采样,分析夏季北京市西城区、海淀区、门头沟区不同类型道路积尘负荷和PM_(2.5)粒度乘数(K_(2.5),g/(km·辆)),并对高峰与非高峰期K_(2.5)进行统计分析,通过计算得到了PM_(2.5)、PM_(10)排放因子和排放强度。结果表明:除北营房中街和阜外大街以外的积尘负荷总体表现为支路次干道主干道快速路,门头沟区海淀区西城区。不同道路类型PM_(10)排放因子表现为主干道次干道支路快速路(西城区除外),PM_(10)排放强度表现为快速路主干道次干道支路。K_(2.5)的分析结果表明,K_(2.5)表现为快速路主干道次干道支路,西城区海淀区门头沟区,高峰期K_(2.5)普遍比非高峰期大,其中午高峰最大。此外,北营房中街积尘负荷为0.681g/m~2,PM_(10)排放因子和排放强度分别为1.04g/(km·辆)和8.43kg/(km·d),明显小于其他区支路;阜外大街积尘负荷为0.724g/m~2,PM_(10)排放因子和排放强度分别为1.28g/(km·辆)和44.74kg/(km·d),明显小于其他区主干道;这可能与两条道路的日平均洒水次数较多有关。研究结果可为北京市道路扬尘排放清单的构建提供数据参考。     

三峡库区大宁河流域非点源污染研究

以大宁河流域巫溪水文站控制流域为研究对象,应用分布式非点源污染模型SWAT,利用实测流量、泥沙负荷及氮、磷负荷数据对模型进行了率定和验证,并模拟了大宁河流域的径流量和营养物质氮、磷的排放.结果表明,月平均流量在率定期和验证期的效率系数分别达到了0.93和0.62;泥沙负荷的效率系数分别为0.70和0.34;氨氮和总磷的效率系数分别达到了0.31和0.37.大宁河流域污染物质的排放存在着较大的空间差异,有机氮和有机磷的5年平均排放量区间分别为2.01～38.15和0.35～5.89 ks/(hm2·a),其中,流域西南部子流域的有机氮和有机磷平均排放量最大,分别为38.15和5.89 ks/(hm2·a),是大宁河流域污染物排放的最敏感区域.     

UASB处理硫酸盐有机废水的启动

为了考察上流式厌氧污泥床反应器(UASB)处理含硫酸盐有机废水的特性,采用有效容积为10 L的UASB,研究了启动运行过程中COD和SO2-4降解情况、出水VFA和pH值、产气量及颗粒污泥比产甲烷活性(SMA)变化状况。结果表明,接种厌氧颗粒污泥,保持进水COD为1 500 mg/L,SO2-4浓度为100 mg/L,将HRT由24 h缩短至12 h以提高负荷,经历55 d成功启动了UASB反应器;当HRT为12 h,进水COD和SO2-4负荷为3.0 kg/(m3·d)和0.20 kg/(m3·d),COD和SO2-4的去除率分别达到80%和89%,出水VFA为3 mmol/L,产气量达9.5 L/d,颗粒污泥的SMA为86.4 mL/(g VSS·d)。     

宽叶香蒲表面流人工湿地脱氮除磷效果研究

以运行A/O工艺的生化反应器出水为处理对象,在中试规模上研究了宽叶香蒲表面流人工湿地的脱氮除磷效果及影响因素.结果表明,在工况Ⅰ条件下,COD去除率为43.2%,COD面积负荷去除率为4.79 g/(m2·d),COD面积负荷去除率常数为0.18 m/d,SS、NH4+-N和NO-3-N的去除率分别为41.2%、9.4%、3.4%,TN去除率为11.8%,TN面积负荷去除率为1.36g/(m2·d),TN面积负荷去除率常数为0.04 m/d,TP去除率为30.1%,TP面积负荷去除率为0.29 g/(m2·d),TP面积负荷去除率常数为0.13 m/d;在工况Ⅱ条件下,COD去除率为18.7%,COD面积负荷去除率为1.19 g/(m2·d),COD面积负荷去除率常数为0.06 m/d,SS、NH4+-N、NO2--N、NO3--N的去除率分别为31.6%、29.8%、65.0%,29.2%.TN去除率为31.4%,TN面积负荷去除率为2.33 g/(m2·d),TN面积负荷去除率常数为0.12 m/d,TP去除率为29.4%,TP面积负荷去除率为0.22 g/(m2·d),TP面积负荷去除率常数为0.11 m/d.在COD面积负荷去除率,TN面积负荷去除率、TP面积负荷去除率分别为4.90～9.80、2.76～8.83、0.57～1.39 g/(m2·d),水力停留时间(HRT)为0.4～1.1 d条件下,随HRT,水温、(NO2+-N+NO3--N)/TN的增加,表面流人工湿地的TN面积负荷去除率线性增加.     

秸秆成型燃料锅炉污染物排放规律试验研究

根据锅炉烟尘测试方法(GB 5468-91)及锅炉大气污染物排放标准(GB 13271-2001),在不同风门的工况下,分别对设计的双层炉排秸秆成型燃料锅炉污染物排放规律进行试验.试验表明,在较好工况下,双层炉排锅炉排烟中CO等中间产物及烟尘含量低于单层炉排锅炉,其排烟中CO、NOx、SO2和烟尘浓度等指标远远低于燃煤锅炉,符合国家关于工业锅炉大气污染物排放标准要求,有较好环保效益.     

Cl-对电化学氧化垃圾渗滤液效率的影响

研究了不同Cl-浓度对高浓度氨氮垃圾渗滤液的电化学氧化效率,重点考察了Cl-质量浓度(2 450、5 000、7 000、9 000mg/L)对电解过程中的电解速率、电流效率、氨氮能耗以及三氯甲烷生成的影响.结果表明:在Cl-质量浓度为5 000 mg/L时,电解6h,氨氮平均电解速率为7.0 mg/(L·min),COD平均电解速率为4.4mg/(L·min),氨氮的氧化去除要先于COD的氧化去除；随着Cl-浓度增加,电流效率逐渐增加,但Cl-质量浓度大于5 000 mg/L时,电流效率开始减缓,在Cl-质量浓度为5 000 mg/L时,电流效率为45.23％.能耗分析表明,随着Cl-浓度增加,氨氮能耗逐渐降低,在Cl-质量浓度为5 000 mg/L提高到9 000 mg/L时,氨氮能耗从0.09 (kW· h)/g左右降低到0.075 (kW· h)/g.考察不同Cl-浓度下三氯甲烷生成情况表明,随着Cl-浓度增加,三氯甲烷浓度逐渐增加,在Cl-质量浓度为9 000 mg/L时,电解6h后三氯甲烷质量浓度增加至0.722 mg/L,生成速率为2.0μg/(L·min),且三氯甲烷生成速率随着Cl-浓度的增加而增加.     

曝气生物滤池去除有机物及硝化氨氮的影响因素研究

采用以陶粒为填料的曝气生物滤池(BAF)处理低浓度生活污水,研究在气水比一定的条件下,水力负荷、有机负荷及氨氮负荷对BAF去除有机物及硝化氨氮的性能的影响.研究结果表明,当试验进水COD为105.8～156.6 mg/L,气水比为3:1的条件下,降解有机物的最佳水力负荷为1.35～1.68 m3/(m2·h),COD平均去除率为86.3%.氨氮负荷是影响反应器硝化性能的直接因素.当水力负荷为1.05 m3/(m2·h),平均进水COD为106.1 mg/L时,若使出水氨氮低于15 mg/L,则反应器能承受的最大进水氨氮负荷为0.5 kg/(m3·d)左右.并确立了相应的反应器动力学模型.     

碳源投加方式对SBR工艺脱氮速率的影响

为了提高生物反应器的脱氮效率,研究采用SBR处理模拟生活污水,利用醋酸钠作为碳源,考察碳源投加方式对脱氮速率的影响。结果表明,当温度为10~15℃,进水COD为330~550 mg/L时,采用不同的碳源投加方式,COD去除率均高于95%。进水一次投加2.4 g碳源,COD平均反应速率为5.3 mg/(g·h),平均反硝化速率为0.28 mg/(g·h)。进水、反应器运行3 h时分别投加1.2 g碳源,COD平均反应速率为6.89 mg/(g·h),平均反硝化速率为0.37 mg/(g·h)。进水、反应6 h时分别投加1.2 g碳源,COD平均反应速率为6.50 mg/(g·h),平均反硝化速率为0.52 mg/(g·h)。进水投加1.2 g碳源、反应器运行3 h和6 h时分别投加0.6 g醋酸钠碳源,COD平均反应速率为6.2 mg/(g·h),平均反硝化速率为0.39 mg/(g·h)。分次投加碳源能够提高COD反应速率和TN去除率,同时保持较高的硝化反硝化速率。     

中小型燃用烟煤层燃炉NO_x排放特征分析

以86台中小型燃烟煤层燃炉(≤65 MW)的燃料特性分析数据和NOx排放实测数据为基础,通过统计分析方法,研究了锅炉出力、过量空气系数、燃煤挥发分、燃煤氮含量对NOx排放浓度的影响,分析了我国中小型燃烟煤层燃炉NOx的排放与管理控制现状。结果表明,中小型燃用烟煤层燃炉NOx平均排放浓度为324.6 mg/m3;锅炉出力对NOx排放浓度不具有显著影响;燃煤挥发分增高,NOx排放浓度降低;过量空气系数和燃煤氮含量增大,NOx排放浓度增高;并建议在国家层面上尽快制订燃煤锅炉NOx排放标准限值。     

中小型燃用烟煤层燃炉NOx排放特征分析

以86台中小型燃烟煤层燃炉（≤65 MW）的燃料特性分析数据和NOx排放实测数据为基础,通过统计分析方法,研究了锅炉出力、过量空气系数、燃煤挥发分、燃煤氮含量对NOx排放浓度的影响,分析了我国中小型燃烟煤层燃炉NOx的排放与管理控制现状。结果表明,中小型燃用烟煤层燃炉NOx平均排放浓度为324.6 mg/m^3;锅炉出力对NOx排放浓度不具有显著影响;燃煤挥发分增高,NOx排放浓度降低;过量空气系数和燃煤氮含量增大,NOx排放浓度增高;并建议在国家层面上尽快制订燃煤锅炉NOx排放标准限值。     

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.     

前置反硝化曝气生物滤池的挂膜启动研究

为了解前置反硝化曝气生物滤池(BAF)的启动规律,构建了小试规模的前置反硝化BAF,采用快速排泥、逐步增大水力负荷的策略考察了其启动过程中的污染物去除情况及启动特性。结果表明,在好氧柱水力负荷为2.04 m3/(m2·h),厌氧柱水力负荷为4.08 m3/(m2·h),回流比为100%,气水比为5.6∶1的情况下,前置反硝化BAF的启动需要49 d。启动过程中好氧池中硝化细菌的成熟是启动的关键。厌氧池中的反硝化细菌的成熟标志着启动的完成。启动完成后,前置反硝化BAF的出水COD、NH3-N及NO-3-N分别稳定在50、15和5 mg/L以下,满足国家一级A排放标准。     

隧道实验测定南京市机动车PM10排放因子

选取南京城市隧道进行机动车PM10平均排放因子的测试研究.采用质量平衡模型和多元线性回归方法计算了4种车型PM10的综合排放因子.结果表明:隧道内机动车PM10平均排放因子为0.347±0.100 g/(km·辆);大型车的PM10排放因子远高于其他车型的排放因子,其次是中型车和摩托车,小型车最小,其综合排放因子分别为1.440 g/(km·辆)、0.850 g/(km·辆)、0.790 g/(km·辆)和0.320 g/(km·辆);在车速相似的情况下,本隧道实验所测机动车的PM10排放因子与国内隧道实验结果相仿,却远大于国外隧道实验结果.