固定源氮氧化物排放及控制技术应用

固定源是氮氧化物排放的一个主要来源。通过对主要固定源氮氧化物生成机理及现有的排放控制技术进行论述，分析我国固定源氮氧化物排放的实际情况，提出我国固定源氮氧化物排放控制还处于起步阶段，氮氧化物排放标准相对宽松，氮氧化物排放控制技术有待进一步普及，并提出固定源氮氧化物排放治理的一些建议。     

固定源氮氧化物排放及控制技术应用

固定源是氮氧化物排放的一个主要来源.通过对主要固定源氮氧化物生成机理及现有的排放控制技术进行论述,分析我国固定源氮氧化物排放的实际情况,提出我国固定源氮氧化物排放控制还处于起步阶段,氮氧化物排放标准相对宽松,氮氧化物排放控制技术有待进一步普及,并提出固定源氮氧化物排放治理的一些建议.     

我国移动源主要大气污染物排放量的估算

在考虑我国移动源主要大气污染物排放标准变化的基础上,分别对我国2000-2012年道路移动源和非道路移动源主要大气污染物（CO、NOx、HC、PM2.5）的排放量进行了估算。研究表明：2000-2012年间,我国移动源主要大气污染物排放总量呈现先增后减的趋势,2005年达到最大值,为4 233万t,其中道路移动源的排放量占80%以上;各类大气污染物的排放量的差异性较大,CO和NOx的排放量较多,占排放总量的87%以上,从整体趋势上来看,CO的排放量逐年较少,NOx的排放量逐年增大,而HC和PM2.5变化不大;摩托车和重型柴油货车是道路移动源主要排放源,农业机械是非道路移动源的主要排放源;移动源排放的主要大气污染物在地区间的分布极不平衡,2012年排放量最高的5个省份依次是山东、河北、河南、广东和江苏;排放强度较大的地区主要集中在环渤海经济圈、长三角地区和珠三角地区,其中又以上海、北京、天津3个直辖市的排放强度最大。     

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。     

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。     

小型燃油锅炉NOx的排放特征与管理控制

以68台燃油锅炉（≤10.5 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/m³,     

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.     

沈阳市固定燃烧源挥发性有机化合物2007年排放清单研究

挥发性有机化合物(VOCs)与.OH的反应是对流层臭氧形成的重要化学过程,是导致城市光化学烟雾的根本原因。为建立沈阳市固定燃烧源VOCs排放清单,选取了电力热力行业、钢铁行业和秸秆燃烧3个主要排放源进行研究。结果表明:(1)2007年,沈阳市固定燃烧源VOCs排放总量为8 544.539 t,其中排放量最大的是秸秆燃烧,为6 317.115 t;其次是电力热力行业,为2 225.780 t;最小的是钢铁行业,为1.644 t。(2)沈阳市各区县固定燃烧源VOCs排放量由大到小排序依次为新民市、法库县、东陵区、康平县、辽中县、于洪区、苏家屯区、大东区、沈北新区、铁西区、沈河区、皇姑区、和平区;VOCs排放强度由大到小排序依次为大东区、沈河区、铁西区、东陵区、皇姑区、和平区、于洪区、苏家屯区、法库县、康平县、辽中县、沈北新区、新民市。     

基于移动采样法的石家庄市秋冬季道路扬尘PM2.5排放清单

以石家庄城市道路扬尘为研究对象,于2014~2015年秋冬季采用移动式采样法收集不同类型道路积尘。分析道路积尘负荷、道路积尘粒径分布特征、车流量和平均车重等数据,计算得出石家庄道路扬尘PM2.5排放因子和排放量。通过地理信息系统软件（GIS）提取研究区域道路信息,制作道路矢量化图,并结合道路扬尘PM2.5排放因子和排放量,建立排放清单。结果表明,秋季各道路扬尘PM2.5排放因子为0.003~0.103 g·VKT-1,冬季各道路扬尘PM2.5排放因子为0.004~0.016 g·VKT-1;秋、冬两季不同类型道路扬尘PM2.5排放因子分布特征为快速路 > 主干道 > 次干道 > 支路;秋季道路扬尘PM2.5排放量为6.47~53.07 t,冬季为3.47~12.02 t,秋季排放量大于冬季排放量,秋、冬两季道路扬尘PM2.5排放量分布特征为快速路 > 支路 > 主干道 > 次干道。     

煤化工企业火炬NOx排放的模拟燃烧实验

针对煤化工企业火炬气燃烧特点,设计了一套模拟燃烧装置,分别研究液化气添加量及燃烧温度对NOx的影响,并对火炬系统NOx的排放系数进行核算。结果表明,火炬系统NOx排放浓度和排放量随液化气添加量的增加而增大;同时研究发现,NOx与燃烧温度之间成正比关系,即温度升高有利于NOx的产生。根据核算结果,火炬系统NOx排放系数在0．099～0．185kg／t之间,平均为0．139kg／t。     

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。     

中国区域2020和2030年的SO2和NOx排放总量情景预测

基于情景分析法预测了2020、2030年不同情景下的中国能源消费量,按不同部门、不同燃料类型的SO2、NOx排放因子和去除率,预测了2020和2030年不同情景下的中国SO2和NOx排放量。根据计算结果,2020和2030年基准能源与市场情景、政策能源与市场情景和强化政策能源与市场管理情景的SO2和NOx排放量依次减小;相比于基准能源与市场情景,强化政策能源与市场管理情景下2020和2030年SO2排放量分别减少了651.66和846.55万t,NOx排放量分别减少了409.61和692.76万t。燃煤火电厂、工业和交通部门对SO2和NOx排放量的贡献最大,重点加强这3个经济部门的污染控制,可有效降低污染物的排放量。     

我国华东地区污染土壤异位热脱附修复碳排放及减排策略

为探索我国污染土壤异位热脱附修复的碳减排路径,采用生命周期评价方法理论,确定污染土壤异位热脱附修复碳排放核算系统边界和清单。将异位热脱附修复划分为土壤开挖、运输、预处理、主处理、尾气处理、最终处置6个过程,基于华东区域5个典型工程的能源及物料调研数据,核算了异位热脱附修复过程碳排放水平,识别出碳排放的主要影响因素,提出针对性的减排策略。结果表明,异位热脱附修复1 m³污染土壤全过程碳排放为212.22 kgCO_2eq,碳排放集中在预处理、主处理和尾气处理3个过程,尾气处理过程最高,占比为54%。从碳排放源上看,主要为间接碳排放,占比达62%。生石灰、天然气、NaOH碱性溶液等物料投入量是碳排放的主要影响因素。同时,修复后土壤外运距离超过300 km后,将会对全过程碳排放产生较大影响,应提高物料使用率、控制土壤外运距离,以实现修复过程碳减排。本研究结果可为污染土壤异位热脱附修复技术的低碳应用提供参考。     

An inventory of N(2)O emissions from agriculture in China using precipitation-rectified emission factor and background emission

Fertilized agricultural soils are a major anthropogenic source of atmospheric N₂O. A credible national inventory of agricultural N₂O emission would benefit its global strength estimate. We compiled a worldwide database of N₂O emissions from fertilized fields that were consecutively measured for more than or close to one year. Both nitrogen input (N) and precipitation (P) were found to be largely responsible for temporal and spatial variabilities in annual N₂O fluxes (N₂O–N). Thus, we established an empirical model (N₂O–N = 1.49 P + 0.0186 P · N), in which both emission factor and background emission for N₂O were rectified by precipitation. In this model, annual N₂O emission consists of a background emission of 1.49 P and a fertilizer-induced emission of 0.0186 P · N. We used this model to develop a spatial inventory at the 10 × 10 km scale of direct N₂O emissions from agriculture in China. N₂O emissions from rice paddies were separately quantified using a cropping-specific emission factor. Annual fertilizer-induced N₂O emissions amounted to 198.89 Gg N₂O–N in 1997, consisting of 18.50 Gg N₂O–N from rice paddies and 180.39 Gg N₂O–N from fertilized uplands. Annual background emissions and total emissions of N₂O from agriculture were estimated to be 92.78 Gg N₂O–N and 291.67 Gg N₂O–N, respectively. The annual direct N₂O emission accounted for 0.92% of the applied N with an uncertainty of 29%. The highest N₂O fluxes occurred in East China as compared with the least fluxes in West China.     

Modeling mobile source emissions during traffic jams in a micro urban environment

Urbanization typically involves a continuous increase in motor vehicle use, resulting in congestion known as traffic jams. Idling emissions due to traffic jams combine with the complex terrain created by buildings to concentrate atmospheric pollutants in localized areas. This research simulates emissions concentrations and distributions for a congested street in Minsk, Belarus. Ground-level (up to 50-meters above the street's surface) pollutant concentrations were calculated using STAR (version 3.10) with emission factors obtained from the U.S. Environmental Protection Agency, wind speed and direction, and building location and size. Relative emissions concentrations and distributions were simulated at 1-meter and 10-meters above street level. The findings demonstrate the importance of wind speed and direction, and building size and location on emissions concentrations and distributions, with the leeward sides of buildings retaining up to 99 percent of the emitted pollutants within 1-meter of street level, and up to 77 percent 10-meters above the street.     

Impact of NOx Emissions Released from a Gas Turbine-Based Power Plant on the Ambient Air Quality

The number of gas turbine- (GT-) based power plants is rapidly increasing to meet the world’s power demands. Until a few years ago, fossil fuel, and specifically fuel oil, was considered the major energy source for gas turbine operation. Due to the high amount of pollution that fuel oil generates, natural gas has become a popular source of energy due to its lower emissions compared to fuel oil. As a result, many GTs have switched to natural gas as an alternative to fuel oil. However, pollutants expelled from GT-based power plants operating on natural gas impact surrounding air quality. The objective of this study was to examine the dispersion of nitrogen oxides (NO_x) emitted from a GT-based power plant located in the Sultanate of Oman. Supported by CALPUFF dispersion modeling software, six scenarios were investigated in this study. The first four scenarios considered a case where the GT-based power plant was operating on natural gas during winter and summer and for open and combined cycle modes. The remaining two scenarios considered, for both open and combined cycle modes, the case where the GT-based power plant was operating on fuel oil. Whether run by natural gas or fuel oil, CALPUFF simulation results for both seasons showed that NO_x concentrations were higher when GTs were used in the combined cycle mode. The concentrations were still lower than the allowable concentrations set by the United States Environmental Protection Agency (U.S. EPA) standards. In contrast, for the case where the power plant operated on fuel oil, the NO_x one-hour average simulated results exceeded the allowable limits only when the combined cycle mode was activated.