通过废气量减排降低污染物排放技术综述

煤炭消费是我国SO2、NOx和颗粒物三大污染物排放的主要来源,世界上一半的煤炭在中国燃烧,废气量和污染物排放量巨大。相关行业的排放标准在逐步加严,而在排放标准限值固定条件下,废气排放量决定了污染物的排放总量。介绍了以钢铁和水泥工业为主的废气量减排技术,包括废气循环技术和废气梯度利用技术;并对其废气量减排潜力进行了分析。结果表明,通过废气量减排可有效降低污染物总量。     

我国水泥工业废气量减排与污染物减排潜力分析

水泥工业是颗粒物等大气污染物排放量较大的行业,因排放标准中颗粒物等污染物浓度限值已非常严格,依靠加严标准减排污染物的空间已经越来越小,标准减排难以使水泥工业实现更高的减排目标。水泥生产多个工序会排放废气,在排放标准限值不变的条件下,各类废气的排放总量决定了颗粒物等污染物的排放总量。通过实例分析得出利用窑头余风再循环、减少窑头喂煤一次风比例和分解炉喂煤风机的风量可实现高温废气量的减排,利用窑头窑尾低温废热进行烘干物料可实现低温烘干废气量的减排,将常温废气作为水泥窑窑头和分解炉煤粉的助燃空气可实现常温废气量的减排,进一步分析了通过废气量减排可实现颗粒物等污染物的减排量。     

中国工业各行业煤炭消费总量控制的环境效应:基于36个工业行业的实证研究

文章基于对中国36个工业行业2001-2017年煤炭消耗数据和工业污染排放数据的分析,创新性地提出了"煤炭消费减排弹性系数",用以评价各行业煤炭消费减量对减少各类工业污染的直接效果,并借助面板回归模型,分析现阶段影响中国工业煤炭消费与污染排放协调的关键因素。结果表明:在"煤炭消费减排弹性系数"的衡量和区分下,2011-2017年间中国工业各行业煤炭消费与污染排放总量控制整体成效显著,但结构上稍有不协调,煤炭消费减量对废水排放的控制效果显著优于对废气和固体废弃物;面板回归结果证实了煤炭消费减量对工业污染减排具有显著的直接作用,并且识别出工业各行业研发创新与污染治理投入是进一步协调能源消费与环境污染的重要因素,对今后中国工业各行业实现资源有效利用、与环境协调发展的目标具有重要意义。     

2020年中国发电行业碳减排目标规划相符性分析

基于发电行业节能减排技术的现有应用规划,预测3种不同的GDP增长情景,即减速发展,基准情景和高速发展情景下,若能实现我国现有关于发电行业节能减排技术的规划目标,2020年发电行业的CO2排放量将达到35.32,39.15,43.20亿t.同时基于中国2020年碳强度减排承诺,计算得国家2020年CO2排放目标在不同发展情景下将达到97.30~127.96亿t不等.结合上述结果讨论,发电行业规划目标相符要求2020年的CO2排放比例为33.27%~36.82%.结果表明,若能实现我国现有关于发电行业节能减排技术的规划目标,则对应于不同的GDP增长速度,发电行业总碳排放量能够完成国家承诺碳强度减排的分解目标.     

厦门工业终端能源消费CO_2排放和减排情景分析

工业是城市能源活动CO2排放的最重要部门,核算工业部门CO2排放以及合理的减排情景分析是城市碳减排的关键内容。该研究以区域终端消费电热力产品CO2排放系数为基础,建立终端能源消费CO2排放核算方法,比较了终端法和直接法核算2007年厦门工业能源消费CO2排放量、行业分布和排放强度的差异,分析了影响工业CO2排放的主要因子和各情景下工业CO2减排潜力。研究结果表明:2007年厦门市工业终端能源消费CO2排放量为7 940 kt CO2,排放强度为1.182 t CO2/万元GDP,排放强度较高的行业依次为化学纤维制造业、非金属矿采选业、化学原料及化学制品制造业、电力和热力的生产和供应业等行业,影响排放强度的主要因子为行业能源消费强度、电力能源结构、工业能源结构和工业行业结构;采用终端法核算的厦门工业能源消费CO2排放行业结构与直接法核算结果有明显的差异。通过建立的CO2减排潜力估算方法,预测在规划情景和理想情景下,2015年厦门市工业CO2排放强度将分别下降30.4%和41%,在工业增加值为1 500亿元情景下,CO2排放总量分别为12 358和10 475.9 kt CO2,比2007年增长55.4%和31.7%。     

中国水泥工业CO2排放现状及减排对策

水泥工业是中国制造业中温室气体CO2的主要排放源,因此,根据水泥生产的基本原理和工艺特点,建立了CO2排放的数学模型并确定排放强度,计算了2001—2010年中国水泥工业CO2的排放量,分析了影响CO2排放量的主要因素及其发展趋势,并提出水泥工业CO2减排对策.结果表明,中国水泥工业CO2排放总量逐年增长,与水泥产量和单位产品原料、燃料消耗定额呈线性关系;在CO2排放总量中,原料煅烧和燃料燃烧阶段的排放量分别占49%和51%;"十一五"期间单位水泥产品CO2排放强度由0.69t.t-1下降到0.65t.t-1.万元GDPCO2排放量呈下降趋势,2008年达到最低值为0.3054t,平均每年万元GDPCO2排放量下降10.69%,说明水泥工业10年间实施节能降耗、资源循环利用、提高经济效益等措施对于减少CO2排放具有明显效果.     

武汉市道路交通业CO_2排放与减排潜力分析

为了促进武汉市低碳经济发展,减少交通出行带来的碳排放压力,核算了武汉市道路交通出行的CO2排放量,并采用低度、中度和强化3种减排情景模式对武汉道路交通出行的碳减排潜力进行了测算,计算出了不同情景下武汉市道路交通出行的碳减排强度。结果表明,2005年以来道路交通业CO2排放总量呈显著增长趋势。私家轿车的CO2排放量增加速度最快,大货车的CO2排放量在各类交通工具排放量中占比最大,公交车和出租车的CO2排放量所占比例较小。对3种不同情景的模拟结果表明,在低度减排情景减排效果有限,强化低碳情景下才能达到减排效果。建议采取以下减排措施:改进基础设施,创建良好的出行环境;推进技术创新,降低机动车能耗污染;提升公民素质,加大碳减排的宣传力度;优化道路运输的能效和经营效率管理等。     

山东省水泥行业CO_2排放情景与减排效果分析

为了评估山东省水泥行业的CO2减排潜力,利用长期能源替代规划系统软件建立了LEAP-Shandong Cement模型,对山东省水泥行业的CO2排放量及相应的减排潜力进行了模拟评估.同时,在模型中运用情景分析方法,研究了基准情景、政策情景和技术情景下山东水泥行业2007～2020年的能源需求和CO2排放量以及相应的节能减排潜力.结果表明,到2020年,相对于基准情景,政策情景和技术情景下的减排潜力分别为8.5%和14.4%.因此,山东省水泥行业具有一定的减排潜力.实现减排主要依靠窑型的替代和相应技术的进步,其中,余热发电技术改进为近期的重点减排技术.总体而言,水泥行业减排兼具显著的环境、经济和社会效益.     

基于LEAP模型的工业园区碳达峰路径：以南京某国家级开发区为例

工业园区是能源消费和碳排放的密集区域,推动工业园区碳达峰对国家早日实现碳达峰目标具有重要意义.以南京某国家级开发区为例,基于LEAP模型,设置基准情景（BAU）、非工业减排（S1）、全行业一般减排（S2）、全行业强化减排（S3）和深度减排（S4）共5类情景,分析各情景下的能源消费需求和CO2排放变化情况,评估各项措施的碳减排贡献,提出园区实现碳达峰目标的政策建议.结果表明,S2、S3和S4情景下能源消费需求和CO2排放量将分别于2035、2030和2028年达到峰值,能源消费需求峰值（以标煤计）分别为26.28、21.66和19.10万t,CO2排放峰值分别为75.35、59.34和53.24万t.工业是研究区域能源消费和碳排放的主要贡献行业,S2、S3和S4情景下工业能源消费和碳排放占比分别于2035年、2030年和2028年达到峰值57.1%、56.0%、53.6%和64.2%、66.2%和62.9%.工业能效提升的碳减排贡献最大,其次为经济增速放缓,交通新能源汽车推广和公共建筑节能的碳减排贡献不显著.综合考虑碳达峰时间和园区碳排放强度考核目标,建议将S3情景作为该园区碳达峰的实施...     

中国水泥行业二氧化碳减排技术及成本研究

为降低水泥行业碳减排成本,确定最优碳减排技术路径,研究基于经济-能源模型,核算中国水泥行业最新碳减排技术的边际减排成本,使用情景分析方法,研究了与未实施减排技术相比,2020年17项技术的碳减排潜力,并将其作为基准情景,和2025,2030,2035年3个未来情景的碳减排潜力作比较,从而得出不同情景下的边际减排成本曲线。结果表明:1）2020年我国水泥行业17项减排技术的平均减排成本为124元/tCO₂,2020年实现总减排量3043万t,总减排成本为10.3亿元;在保持技术水平和排放水平不变的情况下,2035年17项减排技术可实现总减排量21307万t,总减排成本为103.4亿元。2）在各项减排技术中,集成模块化窑衬节能技术与水泥熟料烧成系统优化技术,具有较高减排潜力和较低减排成本,适合广泛推广;CO₂捕集利用与封存（CCUS）技术虽具有较高减排成本,但是未来减排潜力较大,应给予重视。3）技术普及率与熟料产量是决定减排潜力的重要因素,因此未来水泥行业应注重节能减排政策技术推广与产业结构调整,可进一步实现减排目标。     

钢铁行业废气量减排潜力分析

目前钢铁行业工艺过程中废气量减排技术应用较少,主要是烧结废气循环技术。针对钢铁行业工艺过程中的废气成分、风量、温度、含氧量、热值等特性,提出了将原料场废气梯度利用于石灰窑工艺作为竖式冷却器的冷却气源,以及将转炉二次高温烟气输送至热风炉作助燃空气2种废气量减排方法,并分别对其减排潜力进行分析。结果表明,如果在钢铁行业全面推广上述废气循环利用方案,可以减少废气量约7 703×108m3/a,降低粉尘排放1.54×104t/a,表明节约标准煤耗358×104t/a。     

中国水泥工业节能减排效果分析及对策研究

根据水泥工业大气污染物排放的数学模型;测算2005年-2011年中国水泥工业二氧化碳(CO2)、氮氧化物(NO2)、二氧化硫(SO2)、颗粒物(PM)和氟化物(F)等污染物排放量,分析节能减排的效果并提出解决问题的对策。结果表明:水泥工业CO2排放量逐年增长,并且与水泥产量和单位产品综合能耗呈线性关系;原料煅烧和能源利用过程CO2排放量分别占56%和44%;单位水泥产品CO2排放强度由0.68 t·t-1下降到0.58 t·t-1,相当于每年节约标准煤682×104t、减少CO2排放共计1.03×108t。NO2排放量分别是SO2、PM、F的4、7、160倍。发展新型干法技术、建设烟气脱硝装置、协同处置固体废物是水泥工业未来节能减排的发展方向。     

工业燃煤废气挥发性有机物催化减排进展探讨

随着工业化进程的加快,工业燃煤废气中的挥发性有机物（VOCs）排放成为重要的环境问题。为了降低VOCs的排放量,科学家们进行了大量的研究,并提出了催化减排技术。本文通过综合分析当前工业燃煤废气挥发性有机物催化减排技术的进展情况,探讨了不同技术的应用方法,显著减少了VOCs的排放,从而实现环境保护和可持续发展的目标。     

废气量减排控制技术需求方向分析

目前,我国PM2.5污染加重,灰霾天气频发,对环境和人民生活造成了极大危害,而废气量减排是控制灰霾污染的重要途径之一。通过介绍国内外现有的废气量减排措施,从废气循环及废气阶梯利用两方面,提出了我国水泥、钢铁及其他工业行业的废气量减排技术需求。研究表明,通过废气减排技术的实施,我国废气量、SO2、NOx以及烟粉尘的排放量可显著减少,这对于我国灰霾污染的治理将起到积极的作用。建议对全国相关行业进行废气量减排技术可行性分析,鼓励开展废气量循环与梯度利用技术的研究与示范。     

水泥行业常规污染物和二氧化碳协同减排研究

利用2007年能源环境经济投入产出模型,分析重点行业生产过程、二氧化碳(CO2)排放和重点常规污染物的产生与排放的完全影响,在此基础上研究水泥行业主要常规污染物和CO2之间的协同减排方式,定量计算主要常规污染物和CO2之间的减排协同度。通过对各种减排方式进行定量分析可以看出,提高水泥质量、提高水泥散装率、技术改进都是常规污染物和CO2的减排量和协同度相对较高的方式,采用替代燃料可以大量协同减排二氧化硫(SO2)和CO2,采用替代原料可以大量协同减排工业固体废物和CO2,通过对各种减排方式进行定量对比分析,对我国水泥行业主要常规污染物和CO2减排政策提出相关建议。     

工业碳减排绩效及其影响因素动态分解

进入21 世纪以来,中国工业碳排放总量仍在波动中增长。为了考查近10 a 来中国工业碳减排绩效,并定量分析影响工业碳减排的主要因素对碳减排的贡献变化情况,论文通过构建中国工业碳排放数据库并运用“精确”的Laspeyres 分解方法,对中国2001-2010 年36 个工业行业CO₂减排的影响因素进行了动态分解,研究结果表明：①虽然中国工业CO₂排放总量在不断增加,但CO₂排放增长率和工业碳排放强度双双降低,在考察周期内,CO₂排放总量从2001 年 2.89×10⁹ t 增长到2010 年7.16×10⁹ t,工业碳排放量增长率则从2003 年最高值18.86%持续下降至2009 年的5.77%,工业整体碳排放强度由2001 年的29.14 t/104元下降到2010 年的18.12 t/10⁴ 元;②工业经济规模不断增加是工业CO₂排放增加的主导因素,技术进步和结构调整则有效抑制了CO₂的增加,10 a 间规模效应对CO₂排放总量增加的贡献度年均达到191.81%,但是由于受到技术进步效应和结构调整效应的共同作用,10 a 来总效应值年均只有109.15%;③较之技术进步效应,结构调整效应对工业CO₂减排的贡献度更大,结构调整效应累计促进碳减排达2.07× 10⁹ t,而技术进步效应促进减排的总量只有1.14×10⁹ t。论文认为,着力中长期减排政策的制定,以保证技术进步在碳减排中持续发挥作用,同时充分挖掘结构调整对减排作用潜力是中国实现工业碳减排的务实选择。     

武汉市低碳化发展的情景分析

大量研究表明,全球气候变化的主要原因是人类活动带来的温室气体,特别是CO2排放的急剧增加造成的。目前武汉市正处于工业化和城市化进程快速推进的阶段,在相当长一段时期内,其能源的消耗和CO2的排放将快速增加,从而给武汉市碳减排的实施带来难度。为了给武汉市制定碳减排目标、推动低碳城市试点提供科学依据,文章采用情景分析的方法从工业减排、交通出行、建筑节能等方面定量核算CO2的减排潜力;并且在分析武汉市碳排放现状的基础上预测了武汉市未来CO2排放水平,分析武汉市在不同减排潜力下GDP增长与CO2排放量之间的脱钩关系,结果表明,武汉市GDP的高速增长在未来几十年内若仍然依赖于化石能源的消耗,即使在强化减排方案下也难以使GDP的增长与CO2排放量脱钩;只有在GDP保持适当增速,增速下降为2020年10%、2030年为8%、2040年为6.5%、2050年为5%时,CO2排放量在优化方案和强化方案的情景模式下方可分别在2040年和2030年出现拐点。针对研究结果,就如何使城市发展与CO2排放脱钩提出措施建议。     

中国水泥生产与碳排放现状分析

水泥生产过程要排放大量CO2,作为水泥生产大国,中国的水泥碳排放备受世界关注。自2003年新型干法窑在中国水泥企业普及以来,中国水泥产业结构变化巨大,然而国外学者并没有对当前中国的生产现状了解全面,导致在计算中国水泥碳排放量时与实际排放量不符甚至相差较大。该文对中国的水泥生产现状、CO2排放现状、CO2减排现状和CO2减排潜力等方面做了总结和详细分析。分析表明,由于不了解中国水泥生产的主流工艺类型,碳排放因子,替代原燃料使用情况和熟料水泥比等实际情况,国外学者过高估算了中国水泥碳排放量。另外,还指出中国水泥CO2减排措施的采取应符合中国当前的经济和科技发展水平,立即淘汰全部立窑或者采用碳捕捉与封存技术并不适合当前的中国;中国水泥行业CO2减排的主要措施应是原燃料替代,其次是技术改进。     

工业废气污染源智能鉴别技术的研究

利用电子鼻技术可对不同行业的工业废气污染源进行智能鉴别。采用主成分分析法(PCA)对20种不同企业排放的工业废气进行建模区分,并在主成分分析法的基础上,利用判别因子分析法(DFA)分别对5类不同行业的工业废气污染源建立了行业鉴别DFA模型。分析结果显示:主成分分析法可以对不同企业排放的工业废气实现很好的区分;鉴别模型可以实现不同行业排放的工业废气污染源的准确鉴别。研究表明电子鼻技术可以较好地区分不同企业排放废气的特征信号,从而实现对工业废气污染源的智能鉴别。     

中国工业粉尘排放影响因素分解研究

粉尘排放是工业环境污染的重要部分,为了研究工业粉尘排放的主要动力以及应对措施,文章对2001-2009年的中国工业粉尘排放进行了趋势分析及影响因素分解。首先利用2001-2009年中国工业的产值与环境排放数据,描述了工业粉尘排放的基本情况,再采用对数平均迪氏指数法(LMDI)将工业粉尘排放的影响因素分解为规模效应、结构效应、技术效应和治理效应四部分,并比较分析了各子效应的影响程度及发展变化情况,结果表明规模效应仍是工业粉尘排放的重要动力,而结构效应将会是未来粉尘减排的关键方向。文章在将工业划分为6个子行业之后,根据粉尘的产生与排放量,选择化工及金属行业作为重点工业子行业进行影响因素分析,指出目前该子行业粉尘减排的主要方向应为充分发挥治理效应的减排作用。