锅炉大气污染物排放

锅炉大气污染物排放（共10篇）

锅炉大气污染物排放 篇1

《锅炉大气污染排放标准》自1983年发布以来,虽经多个版本的修改,但其中在监测燃煤锅炉烟尘排放浓度时,应根据烟气中的含氧量计算过量空气系数,并将烟尘排放浓度一律折算为过量空气系数为1.8时的浓度的规定,始终没有改变。在已实行的最新标准中,直接用氧含量进行折算替代了以往版本中用过量空气系数折算方法,更加突出了烟气氧含量对排放浓度计算的重要性。烟气氧含量是计算锅炉污染物排放浓度的重要参数,在运行中有效控制烟气氧含量,是锅炉污染物排放能否达标的关键。

本文结合GB13271-2001和GB132712014两个版本的《锅炉大气污染排放标准》 中污染物排放浓度计算方法进行分析,说明控制烟气氧含量对控制污染物排放浓度的重要性。

1锅炉大气污染物排放浓度计算

烟气氧含量是锅炉运行重要监控参数之一和反映燃烧设备与锅炉运行完善程度的重要依据,其值的大小与锅炉结构、燃料的种类和性质、锅炉负荷的大小、运行配风工况及设备密封状况等因素有关。氧含量越小,即过量空气系数越小,则表明化学不完全燃烧热损失和机械不完全燃烧热损失增加;氧含量越大,即过量空气系数越大,则表明空气量送入过大。过量的空气造成炉温下降,不但影响燃烧,还会带走大量的热量和灰尘,增大污染排放浓度的计算结果,同时风量大也增加了排烟耗电量。控制烟气氧含量,对控制燃烧过程,实现安全、高效和低污染排放是非常重要的。

1.1GB13271-2001标准计算方法

根据GB13271-2001中的规定,“实测的锅炉烟尘、二氧化硫、氮氧化物的排放浓度,应根据规定的过量空气系数进行折算”,而过量空气系数是根据烟气中的氧含量进行计算得出的,所以监测烟气中的氧含量非常重要。根据过量空气系数的概念“燃料燃烧时实际空气消耗量与理论空气需要量之比值”,过量空气系数与烟气氧含量的关系为:

式中:

α'-根据排放点实测烟气氧含量计算的过量空气系数;

φ'(O2) -实测烟气中的氧含量。

从烟尘排放浓度计算角度分析,过量空气系数过大,则计算排放浓度偏大,甚至大出几倍,这样的计算结果是难以让人接受的,实际烟尘排放浓度不可能超出实测烟尘浓度的2倍以上,否则需要重新调风,并检查是否有存在漏风,燃烧正常后再进行测量。根据GB13271-2001中的规定,燃煤锅炉的烟尘排放浓度应折算到标准过量空气系数α=1.8时的烟尘浓度。烟尘排放浓度按下式计算:

式中:

ρ-折算过量空气系数的烟尘排放浓度,mg/m3;

ρ'-烟气中实测烟尘浓度,mg/m3;

α-标准过量空气系数,1.8。

1.2GB13271-2014标准计算方法

根据GB13271-2014的规定,实测的锅炉颗粒物、二氧化物、氮氧化物、汞及其化合物的排放浓度,应按公式折算为基准氧含量排放浓度。燃煤锅炉的基准氧含量为9%,燃气锅炉的基准氧含量为3.5%。

式中: φ(O2)-基准氧含量。

不管采用标准过量空气系数,还是采用基准氧含量,其折算值的大小都取决于烟气氧含量的实测值,所以在运行中控制烟气中的氧含量,对控制最终排放浓度至关重要。标准中只有采用统一的标准值或基准值进行折算,才能控制好排污企业有意增大空气进入量来稀释排放浓度的行为,才能对不同的企业的排放浓度采用统一的标准进行监管。

比较上述两个标准的计算方法可以看出,在实测浓度相同的情况下,采用GB13271-2014标准的折算排放浓度比GB13271-2001标准增大了2.86%。虽然计算标准略有差异, 但GB13271-2014标准的排放限值要求更加严格。

1.3氧含量对烟尘排放浓度的影响

过量空气系数的大小取决于燃料的种类、燃烧装置及燃烧条件等,对燃用烟煤的链条锅炉,炉膛过量空气系数一般取1.3~1.4,即烟气氧含量控制在5%~6%。由于各方面的原因,在实际生产中将烟气中的氧含量控制在6%以下有较大的难度,一般燃用烟煤和无烟煤所要求的炉膛内过量空气系数为1.5左右,即把烟气氧含量控制在6%~8%作为链条锅炉经济运行指标,考虑到烟道及辅机等部位的漏风,烟道尾部氧含量会有不同程度的增加, 烟气最大氧含量不宜超过10.5%,即过量空气系数不宜超过2.0。若再考虑测试不当还可能造成的漏气量的增加,烟气氧含量最终不易超过12%。烟气氧含量的细微变化,对排放浓度的折算值都有很大的影响。

表1为2014年对克拉玛依部分供热锅炉房监测结果。这些锅炉房的颗粒物排放实测结果较小,但折算后的结果均属于超标排放,超标排放的主要原因为烟气氧含量过高。

根据表1中实测颗粒物浓度及公式(1)、 (2)可以推算出达标排放时氧含量控制值。 这6座锅炉房氧含量分别作微量下调,下调量见图1,烟尘排放浓度即可满足≤200mg/m3的标准要求。图1中的数值与表1的氧含量数值比较,下调幅度很小,也就是说,氧含量只要发生细微的变化,都会对排放浓度的折算结果有很大的影响;同时也说明,在锅炉运行时,只要在风量配送、密封控制等方面做细微调整,这几座锅炉房实现颗粒物达标排放并不是很困难的事。

2影响烟气氧含量的主要因素

2.1燃烧配风的影响

锅炉正常运行时,炉膛负压应保持在20~30Pa。鼓风机送风量过大会造成炉膛内空气剩余量增加,过量空气系数增大。只要根据炉排有效燃烧面积和火床分布,合理调试各风室供风量,才能减少锅炉排烟热损失和烟气氧含量,有效提高锅炉热效率。同时, 通过合理调整锅炉引风量,维持炉膛合理负压,能够有效降低烟道内烟气含尘量及氧含量的增加,同时也能有效降低烟气过量空气系数及烟尘排放浓度。

2.2锅炉低负荷运行的影响

根据《锅炉烟尘测试方法》(GB5468) 规定,测试在用锅炉烟尘排放浓度时,必须在锅炉设计出力70%以上的情况下进行。当锅炉运行负荷较低时,不但造成排烟热损失增大、锅炉运行效率降低,同时也导致污染物排放量增加。

从图2可以看出,在对表1中的锅炉房进行监测时,由于锅炉负荷率过于偏低,从而对监测结果产生较大影响。而各锅炉房基于 “低负荷运行事故少”和“低负荷运行少冒黑烟”认识,大多采用“多锅炉、低负荷”运行模式。各锅炉运行出力较低,通过炉排面进入了过多的富余空气,从而导致烟气氧含量过高,过量空气系数偏高,也就造成颗粒物排放浓度实测值较低而折算值过高,甚至造成超标排放的问题。

2.3系统漏风的影响

锅炉系统的漏风主要包括设备和烟道漏风。出现漏风现象时,必然造成烟气中氧含量增大和烟尘浓度的稀释,使过量空气系数增大,从而影响折算后烟尘排放浓度的准确性,并降低了锅炉运行效率。

锅炉炉膛漏风主要发生在看火孔、检查门和除灰口、出渣口等部位,这些部位的漏风量每增加10%,锅炉热效率则会降低2%~3%。锅炉炉膛漏风除上述重点监控部位因管理不到位造成的漏风外,一些部件或部位的损坏所产生的漏风,造成的影响更大。如:炉墙开裂漏风,挡烟墙和烟气导流板损坏、炉内放灰装置密闭不严等问题,会造成大量空气或烟气短路,使大量的灰粉及未经充分反应的空气进入烟道,造成排烟温度、烟气氧含量及灰含量的居高不下。

除尘器漏风,干法除尘器及其排灰口的锁气器,湿法除尘器及其水封溢流管处密封不严,由于负压运行会造成大量空气进入, 不但会造成烟气氧含量的增加,还大幅度降低除尘器的除尘效果,当除尘器漏风达5%时,除尘效率会降低50%;当漏风率达到10%~15%时,除尘效率将为零。

鼓、引风机及其风量调节阀密封不好也会导致过量无用空气的进入。由于烟囱内烟气温度与外界空气温度差造成的热压作用, 烟囱形成较大的抽力,烟道密封不好时,在负压的作用下会有大量的空气被抽入烟道, 导致过剩氧含量增高。若烟气检测装置安装在几台锅炉的共用的烟囱上,由于烟囱的抽力作用,会有大量空气从未运行的锅炉和烟道进入,对烟气氧含量的测定影响很大,也导致烟尘排放浓度的准确性较差。

2.4运行操作不规范的影响

一些不规范的习惯性操作,如在检查炉膛内燃烧情况时,不是通过看火孔,而是直接打开检查门;在调整燃烧状况时,不是通过调整煤层厚度、炉排速度以及各风室风量分配来实现有效燃烧,而是野蛮的采用拨火工具在炉膛内乱拨; 在通过双阀锁气器排放干式除尘器内的积灰时,同时打开了锁气器上的双阀,致使过量空气大量涌入,造成除尘效果大幅度降低甚至丧失。

2.5除尘、出渣用水溶解氧析出影响

水膜除尘、麻石除尘、水浴除尘等都是效率较高的湿式除尘方式,这些湿式除尘方式在工作过程中需要烟气与除尘用水充分接触,当除尘用水与高温烟气接触后,水温迅速升高,水中溶解氧随水温的升高溶解度也相应的下降,大量的溶解氧就释放到烟道内。湿式除尘器水位控制装置的工作水位调节过高,或喷淋水流量过大,会造成耗水量过大,耗水量越大,向烟道内释放的氧量也越多。湿式除尘用水中释放出来的氧,增大了烟气氧含量的监测值,必然会引起过量空气系数计算误差。

除湿式除尘器用水中析出的溶解氧对烟气氧含量有影响外,锅炉出渣用水的溶解氧析出也会对烟尘排放浓度的计算造成不利影响。高温炉渣落入出渣水槽,出渣水中析出的溶解氧在负压的作用下进入炉膛,导致过量空系数增大,从而导致污染物排放浓度的折算值偏高。

除上述因素对烟气氧含量有影响外,由于在监测过程存在的问题,造成的影响可能更大。例如,采样孔密封不严、氧含量采样系统内空气置换不完全、氧含量测试仪器量程及测试精度偏差、采样点旋流气体的影响、采样位置不合适、监测条件不具备等。这些影响因素需要监测人员或测试设备的维护人员进行排除,本文不做重点讨论。

3结论与建议

烟气氧含量是锅炉大气污染物监测中极其重要的一项经济运行考核指标,在一定程度上,其值的大小是确定污染物排放浓度是否达标的关键。烟气氧含量控制是一个综合性、 系统性的问题。在实际生产中,锅炉房要安装必要的烟气监控仪表,为运行管理提供可量化参考依据;同时,只要保证设备系统的密封性,加强运行管理,消除不规范操作行为, 影响烟气氧含量的诸多因素是可以进行有效控制的,污染排放浓度也是可以按照国家标准要求进行管控的。司炉人员应当保持锅炉在规定的负荷下运行,严格控制风量配比,使燃料充分燃烧,同时要注意避免或消除漏风现象,尽可能将烟气氧含量控制在经济指标6%~8%范围内。这样既可以减少排烟热损失,提高锅炉的热效率,又能够较好地控制锅炉大气污染物排放,为保护和改善区域环境空气质量发挥积极的作用。

锅炉大气污染物排放 篇2

制指标的通知

郑环办〔2010〕145号

郑州市环境保护局

关于新改扩建锅炉大气污染物排放控制指标的通知

各县（市、区）环保局，各相关单位：

为加强我市大气污染防治工作，有效削减污染物排放总量，促进全市大气环境质量持续改善，结合我市实际情况，现就关于新、改、扩建锅炉大气污染物排放控制指标的相关要求通知如下：

一、单台出力≥45.5MW（65t/h）的燃煤锅炉，大气污染物排放控制指标执行烟尘≤50mg/m，SO2≤400mg/m，其余相关要求执行《锅炉大气污染物排放标准》（GB13271-2001），配套建设脱硫设施，脱硫效率≥85%，规范安装大气污染物在线监测设备；

二、45.5MW（65t/h）>单台出力≥7MW（10t/h）的燃煤锅炉，大气污染物排放控制指标执行烟尘≤100 mg/m，SO2≤450 mg/m，其余相关要求执行《锅炉大气污染物排放标准》（GB13271-2001），配套建设脱硫设施，脱硫效率≥80%，规范安装大气污染物在线监3333

测设备；

三、单台出力<7MW（10t/h）的燃煤锅炉，大气污染物排放控制指标执行《锅炉大气污染物排放标准》（GB13271-2001），配套建设脱硫设施，脱硫效率≥75%；

四、新建使用生物质燃料、水煤浆等清洁燃料的锅炉，大气污染物排放控制指标执行《锅炉大气污染物排放标准》

（GB13271-2001）中燃气锅炉的排放标准，单台出力≥7MW（10t/h）的锅炉规范安装大气污染物在线监测设备。

二〇一〇年六月三十日

主题词：环保污染控制指标通知

锅炉大气污染物排放 篇3

关键词：重点监控企业；大气污染物排放；信息披露

中图分类号： F275 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2016）34-59-2

0 引言

近年来，环境会计作为我国会计体系中的一个分支，在企业成产经营活动中扮演着越来越重要的角色。环境会计信息披露是环境会计工作的最终成果，也是环境会计核算体系中最重要的部分。进行环境会计信息披露，揭示环境资源的利用情况和环境污染的治理情况，是治理严峻环境问题的必然要求。

我国城市大气污染问题日益突出，公众对城市大气污染问题的关注度也逐年增加。长春市地处我国东北地区，较长的冬季采暖期和巨大的机动车保有量导致了大量的空气污染物排放和空气质量的逐年下降。本文以2014年和2015年长春市重点监控企业大气污染排放的企业自行监测数据为研究对象，分析了其环境会计信息的披露现状和问题。

1 重点监控企业大气污染物排放的环境信息披露现状

根据《国家重点监控企业自行监测及信息公开办法（试行）》及《国家重点监控企业污染源监督性监测及信息公开办法（试行）》的通知，选取长春市辖区范围内17所大气污染物重点排污企业为研究对象，对其在2014年和2015年发布的自行监测信息（具体包括企业自行监测方案和自行监测开展情况年度监测报告）进行分析。本研究所选企业名称及其监控信息见附图。由附图可知，2014年和2015年长春市大气污染物重点排污企业的披露信息的内容主要为主要大气污染物（SO2、NOx、烟尘）的产生量和排放量，其中两者均披露的有9家，两者披露其一的有6家，两者均未披露的有2家。披露内容和披露方式上存在一定问题。

2 重点监控企业大气污染物排放的环境信息披露存在的问题

2.1 环境会计信息披露内容不全面

根据《大气污染物综合排放标准》（GB 16297-1996）、《锅炉大气污染物排放标准》（GB 13271-2001）、《火电厂大气污染物排放标准》（GB 13223-2001）以及《水泥工业大气污染物排放标准》（GB 4915-2003），本研究统计的17家企业普遍存在污染物排放信息披露不全的情况。例如，热电企业并未对烟气黑度等级予以说明；水泥行业未对公布氟化物、汞及其化合物和氨的排放量；生化企业未对其特定污染物的排放量予以公布。现有的已披露信息中，主要大气污染物产生量和排放量均公布的企业仅占53%。近一半的企业的环境信息披露多根据自身的偏好，选择性地在某一年度进行公布。各家企业的报告缺乏统一的形式，对本企业的环境管理状况、重大环境事故及污染物总量控制和减排鲜有说明，使得同行业间缺乏可比性。

2.2 环境会计信息的披露形式较单一

在所调查的17家企业的排放报告中，所有的企业均以不可度量绩效的形式（即非货币形式）公布其排放的污染物的具体清单。各企业的环境信息公布形式较为单一，并未以货币形式估算其大气污染物排放所带来的环境成本，其货币化成本和效益仅停留在政府环保补贴和缴纳排污费等项目上。这种披露方式显然让公众和其他使用信息的人不能正确的评价企业的环境成本和效益，也就无法获得其环境损益分析。

3 完善和提高重点监控企业大气污染物排放信息的环境披露质量的建议

3.1 加强企业环境会计信息披露体系的建设

披露环境会计信息的主体是企业，企业有责任和义务通过公布其大气污染物的产生量和排放量来履行其社会责任。与此同时，我国应尽快采取措施制定相关方面会计法律法规，不断完善大气污染物环境会计信息披露方式和内容。虽然我国已经制定了《环境影响评价法》，但是仍没有从会计的角度做出明确的规定。可以将涉及环境的内容列入会计要素，作为强制披露的内容之一，并在会计核算中建立完整的环境会计确认、计量、记录和报告体系，防止有关部门和单位的短期行为。另外，加强环境会计信息披露的法制化建设，鼓励高校、企业和其他科研机构参加环境信息披露的立法建设，探索出行之有效的环境会计信息披露模式。

3.2 提高企业环境会计信息披露意识，降低企业环境会计信息的披露成本

首先，企业应该不断地提高环境意识。企业应该意识到环境会计信息的披露不仅仅是企业发展的社会责任，更重要的是会影响企业的长远发展。各个排污企业应加强自身内部机制管理，建设出行之有效的环境会计信息制度。其次，企业之间可加强环境报告编制方法和规范的交流，形成统一的环境会计信息披露规范，统一披露内容和披露方式。最后，企业对财务人员应进行环境会计信息方面的培训，提高其核算环境成本和环境效益工作能力，降低核算成本，实现经济效益和环境效益的统一。

参 考 文 献

[1] 姚翠红，李恩恩.我国造纸业上市公司环境信息披露的现状研究[J].经济研究导刊，2016（17）：17-21.

[2] 岳燕.重污染行业企业环境会计信息披露分析[J].信息披露，2014（21）：71-73.

[3] 王汉玉，谷兰，万鹰昕.企业环境报告书及政策研究[J].环境可持续发展，2013（6）：58-63.

[4] 吕书权.企业环境会计信息披露的必要性[J].合作经济与科技，2009（4）.

锅炉大气污染物排放 篇4

一、汽包炉煤燃NOx的产生机理

汽包炉煤燃烧过程中NOx的产生机理一般有三种行为:一是热力型NOx。燃烧时,空气中氮在高温下氧化产生,其生成过程是一个不分支连锁反应。当T<1500℃时,NO的生成量很少,而当T>1500℃时,T每增加100℃,反应速率增大6~7倍。二是瞬时反应型(快速型)NOx。碳氢化合物燃料在浓度过高时燃烧,分解生成的CH自由基可以和空气中氮气反应生成HCN和N,再进一步与氧气作用而生成,其形成时间只需要60ms,所生成的与炉膛压力0.5次方成正比,与温度的关系不大。三是燃料型NOx。由燃料中氮化合物在燃烧中氧化而成。燃料中氮的热分解温度低于煤粉燃烧温度,在600℃到800℃时就会生成燃料型,在煤粉燃烧NOx产物中占60~80%。

二、火电厂大气污染物排放标准

国家环保部发布《火电厂大气污染物排放标准》,较2003年标准有较大幅度的提升,对各项污染物的排放要求都达到了历史最严格的水平。

(一)除尘排放浓度限值

燃煤、燃油机组,执行30mg/m3排放浓度限值,重点地区的按照20m g/m3执行;燃气机组,天然气燃气轮机按照5mg/m3执行,其他气体燃料燃气机组按照10mg/m3执行,重点地区均按照5mg/m3执行。

(二)脱硫排放浓度限值

燃煤机组,新建和现有锅炉分别按照100、200mg/m3执行;另外,广西、重庆、四川、贵州四省高硫煤地区新建和现有锅炉分别按照200、400m g/m3执行;环境重点地区按照50mg/m3执行。燃油机组,新建锅炉按照100mg/m3执行,现有锅炉按照200mg/m3执行;环境重点地区按照50mg/m3执行。燃气机组,天然气锅炉按照35mg/m3执行,其他锅炉按照100mg/m3执行;环境重点地区按照35mg/m3执行。

(三)脱硝排放浓度限值及其他

燃煤机组,全部锅炉执行100mg/m3排放浓度限值,部分老机组或循环流化床等特殊锅炉执行200mg/m3排放浓度限值;环境重点地区按照100mg/m3执行。燃油机组,新建和现有锅炉分别执行100和200m g/m3排放浓度限值,燃油燃气轮锅炉执行120mg/m3标准;环境重点地区按照低值执行。燃气机组,根据不同锅炉排放浓度限值在50~200m g/m3,环境重点地区按照50~100mg/m3执行。汞及其化合物:排放浓度限值在0.03mg/m3。烟气黑度:按照林格曼黑度1级执行。

三、控制汽包炉运行大气污染物排放方法

由于汽包炉运行中产生的粉尘和废气会给大气造成严重污染,所以国家和企业都十分重视控制锅炉运行大气污染物排放。其控制措施也在不断革新和提升,最重要的方法表现在以下几个方面。

(一)NOx降低和控制

由于热力型NOx是氮气在高温下氧化而生成,在炉膛温度小于1350℃的情况下是不会产生的,NOx的控制主要是降低炉膛中心温度控制炉膛热负荷。为降低炉膛温度,燃料根据发热量、挥发份、硫份采用分仓的方式(我们公司锅炉喷燃器自下向上ABCDE布置),大矿煤上至A、B仓,小窑煤上至D、E仓,C(主力磨)仓布中等煤质。负荷在230MW以上运行时,采取A、B、C、D磨运行或负荷在230MW以下运行时B、C、D磨的运行方式,以降低火焰中心及炉膛出口烟温。在保证脱硫效率满足环保要求的前提下,尽量加大小窑煤掺烧比例;控制锅炉送风量,降低过量空气系数和燃烧区的氧浓度,以控制燃料NOx和热力NOx的生成量。经调整试验,氧量应保持在2.2%~3.8%左右,燃煤挥发份含量、发热量、炉膛温度、炉内补气条件等诸多因素均决定燃烧速度及燃烧时间和燃烧所需的空气量。在运行中必须根据煤质变化,及时调整氧量控制值,用风量的调整来控制CO排放量小于20 m g/Nm3,NOx含量≯290mg/Nm3。

采用主燃烧区相对缺氧燃烧,正常燃烧锅炉均等配风,Nox超标时,在保证锅炉燃烧所需的过量空气,各火检较好情况下(频率45~50HZ),牺牲氧量。经过试验高负荷2.2%以上,低负荷3.8%以下,对降低Nox效果明显。首先锅炉总风量压下线运行(各单位情况不同);其次,各燃料二次风门呈倒三角布置,如ABCD磨运行,A层二次风门开度40%左右(汽温摆动底层二次风开度增至50%左右以托住煤粉火焰),依次50%、60%、70%;再次,顶二次风门控制,根据Nox超标程度逐渐开大顶二次风门(我公司锅炉特性正常都在50%左右),实际情况顶二次风门开度越大,主再热汽温偏低,影响汽轮机效率,因此建议NOx排放量满足要求时尽量关小顶二次风门开度。控制烟温≯780℃,保持二次风箱/炉膛差压0.5KPa以上,同时降低了二次风速,使二次风混入一次风的时间滞后,从而实现分级燃烧,降低炉内温度,达到了抑制NOx生成的效果;当NOx的排放量大于290m g/Nm3时,在总风量和氧量保持不变的情况下,可适当将主燃烧区各二次风门开度关小5%,进一步实现分级燃烧来增加煤粉在燃尽区的停留时间,降低炉膛热负荷;通过调整二次风门后NOx的排放量仍大于290 m g/Nm3时,可通过适当降低氧量来调整,但要注意控制CO含量在20mg/Nm3以下。

(二)CO含量的调整与控制

在氧量充足的情况下,煤粉在炉内完全燃烧时,不会产生CO,而在低氧或缺氧的情况下,煤粉发生不完全燃烧时,会产生大量的还原性气体CO,这样会使燃烧器及燃尽区区域煤粉的灰熔点由于炉内的还原性气氛而下降,导致在此区域结渣,影响水冷壁受热面的吸热,导致炉膛出口烟温升高,对流吸热增强,汽温升高,严重时烟气中所带的融化态的灰颗粒会粘贴在过热器和再热器管壁上,严重影响此区域的换热,最终使排烟温度升高。

为防止燃煤不完全燃烧,最有效的办法就是在主燃烧器区域保持富氧燃烧。但这样又使得主燃烧器区域生成的NOx会增大,这和控制和降低NOx发生矛盾,所以在主燃烧器区域的二次风的调整尤其重要,二次风门既不能关的太小,又不能开的太大;经调整试验,根据不同煤种保持氧量在2.2%~3.8%时,主燃烧器区域二次风门开度在35~40%之间调整,既能控制NOx物含量在290mg/Nm3以下,又能控制CO含量在20 mg/Nm3以下。如果在NOx物含量较小(250 mg/Nm3以下)时,CO含量在20mg/Nm3以上时,可适当增加送风量,以降低CO含量。

(三)SO2含量的调整与控制

烟气中的SO2含量与烟气量的大小以及燃煤中含硫份的大小有关,负荷低,烟气量小,燃煤中含硫份小时,SO2含量的大小配合脱硫系统很好控制,但在高负荷时,由于烟气量增加,燃煤量增大,以及燃煤中含硫份大时,受脱硫系统处理烟气量出力的限制,对SO2含量的控制带来困难;在给煤量调整中,首先参考每日配煤单中建议给煤量,确定所烧煤种含硫份的大小,然后根据负荷及脱硫遥测信号中脱硫塔入口烟气含硫量的大小调整给煤量,并配合脱硫专业来控制脱硫塔入、出口烟气含硫量,使脱硫效率>90%。

(四)炉膛出口烟温及偏差的控制

根据实际情况,尽量保持各台磨煤机分离器出口风压平衡,在保证一次风速的情况下(通过旁路风门调节),可通过调节冷、热一次风门开度大小控制进入磨煤机的总风量,进而控制分离器出口风压。尤其在烟温和汽温较高时,适当降低C磨分离器出口风压效果比较明显。

为消除炉膛温度场偏差、炉膛出口烟温偏差,运行中必须保持A、B侧引、送、一次风量平衡。三台磨煤机容量风门开度尽量保持一致,使各喷咀出力保持一致,防止炉膛四角煤粉气流不均、温度场不均;利用二次风门调整与控制烟温及偏差:在保证NOx物含量满足要求的基础上,将E层及顶层风门适当开大5%~10%;严格按照发电部《受热面吹灰管理制度》进行吹灰,保持受热面清洁,防止炉温升高;在负荷允许的条件下,可以采取A、B、C、D磨运行或B、C、D磨的运行方式,以降低炉膛火焰中心来降低炉膛出口烟温;发现煤粉变粗或分离器堵塞时,及时联系清理分离器并及时添加钢球,确保煤粉细度合格。

四、结束语

从大气污染源头来看,我国大气污染主要来自电力、工业锅炉及沙尘天气。根据我国能源一次消费结构看,煤炭占据了70%的比例,其中电厂和工业锅炉又占据了煤炭消耗量的70%,因此,必须加强锅炉运行降低大气污染物排放控制,只有较好做好锅炉运行降低大气污染物排放控制,才能提高大气质量,提高人们的生活和环境质量。

参考文献

[1]倪勇荣.锅炉大气污染治理对策研究[J].科技致富向导,2011.

[2]章荣顶.燃煤锅炉降低NOx燃烧和排放控制技术研究[J].企业技术开发:中旬刊,2012.

[3]何骞.燃煤锅炉降低NOx排放控制技术探讨[J].中国科技纵横,2010.

[4]陈红,邱亚林等.300MW机组锅炉燃烧调整对NOx浓度的影响[J].云南电力技术,2011.

[5]吴忠良.减少燃煤锅炉污染物的排放[J].中国科技财富,2010.

锅炉大气污染物排放 篇5

本文综述了焦化行业现状,机械化炼焦基本工艺及大气污染物排放情况,并进一步从技术和政策方面提出炼焦大气污染物控制对策.

作 者：李从庆 薛志钢 马静玉 易鹏  作者单位：李从庆(西南大学资源环境学院,重庆,400716;中国环境科学研究院城市与区域大气环境研究基地,北京,100012)

薛志钢,易鹏(中国环境科学研究院城市与区域大气环境研究基地,北京,100012)

锅炉大气污染物排放 篇6

关键词：环境监测,锅炉,大气污染物,问题,解决方法

随着我市蓝天工程的实施, 大气中烟尘、二氧化硫的污染浓度明显下降, 我市环境空气质量明显好转。火电厂锅炉排放的大气污染物仍然是环境空气质量好坏的主要决定因素, 先进的废气治理技术的应用, 有效地提高气态污染物的去除效率, 减少了排入大气环境的绝对量, 取得了实质性的效果, 随之而生的便是废气排放系统的结构复杂和废气污染物存在状态的变化, 为废气排放的监测工作增添了新的课题和增加了新的难度。调查结果表明, 在高湿度环境中实现对电厂锅炉废气排放实施有效监测, 并确保监测结果精度符合监测目标要求, 是电厂锅炉废气排放源监测工作的重点, 应引起相关部门的高度重视。

1 烟气湿度对测试的影响

火力发电厂是我市环境监控中最重要的排放点源。随着《火电厂大气污染物排放标准 (GB13223-2011) 》标准的实施, 燃煤锅炉须执行烟尘排放低于30mg/m3、氮氧化物排放低于100mg/m3的标准, 重点区域执行烟尘排放低于20 mg/m3、二氧化硫50mg/m3、氮氧化物100 mg/m3的标准。鉴于此, 我市采用的电厂脱硫装置均应用了脱硫塔技术, 使脱硫塔工作效率得到了显著提高, 但该种技术也带来了新的问题, 即, 排放的烟气具有较高湿度, 给监测工作带来了新的挑战。一方面, 湿烟气会引起玻璃纤维滤筒潮湿, 增加采烟尘采样系统的阻力, 当该阻力增大到某一值后, 无法确保烟尘采集速度的稳定性, 而且采集仪器高负荷运转会增加采样过程中断机率。与此同时, 滤筒也容易出现湿烂、破裂现象。另一方面, 当烟气从较高的烟道出抽出, 温度一旦适宜就会凝结成水, 其中的SO2融入到水中形成挥发性较弱的硫酸而被分离, 导致检测数据低于实际数值。

2 对策

对锅炉实施监测时, 采样枪是监测环节的重要设备, 因此, 对采样枪的工作方式加以优化, 内部结构加以改进, 可在一定程度上减小高湿气体给气态、固态污染物监测精度的干扰。

为避免采集烟尘在低温高湿的环境中进行, 可使用刚玉滤筒替代之前的玻璃纤维滤筒。研究表明, 使用刚玉滤筒可有效避免滤筒潮湿引起的多种问题。不过处理刚玉滤筒前期残留物时具有较大难度, 进行循环利用操作时会因阻塞滤筒而报废。同时, 使用采样枪与滤筒时密封性较差, 考虑到投入成本比较高等诸多因素, 大大降低了刚玉滤筒实际使用机率。在滤筒位置使用恒温加热的取样管, 即, 将温度控制在120℃的温度之上, 可确保滤筒干燥。经测试该种取样管获得了满意的效果, 但需要适当增加取样管的体积与重量。

在湿度较高的环境中对容易水的气态污染物进行测量时, 通常采用高温加热或制冷脱水的方法与处理烟气。当采用制冷脱水法时, 使用传统的半导体制冷效率并不显著, 容易引起水与气分离的效率的降低, 而且脱水不彻底。当水与气分离以及残留水蒸气会将一部分污染物带走, 导致测量结果与实际值之间存在较大偏差, 引起检测结果的不准确。当采用高温加热法加热待测烟气时, 对导气管的保温效果要求较高, 引起导气管重量与体积的增加, 给经常进行高空测试带来诸多不便, 而且这样的要求实现难度非常之大, 所以, 需要对以空气为介质的传统制冷装置加以改造, 使用防冻液作为制冷介质。而且制冷剂具有较稳定的热稳定性, 当高温烟气经过处于防冻液中的管路时防冻液温度变化较小, 显著提高了制冷效果, 烟气冷凝后脱水效果更加明显。同时, 防冻液的冰点在零下40℃, 因此, 当将半导体制冷装置的冷却温度设置在0℃时并不会出现结冰现象。

3 总结

就目前环境监测来看, 废气排放监测的复杂程度越来越大, 然而监测技术规范的更新速度则相对缓慢, 监测仪器的研发步伐比较滞后, 监测手段无法满足当今环境监测的需要。因此, 相关部门应积极开展专用监测仪器以及监测技术的研究活动, 寻找更加优异的方法, 探索更加先进的监测方法, 实现高锅炉排放废气的监测水平, 尤其监测仪器的发展在满足监测工作需要的同时, 还应确保工作的稳定性以及检测结果的准确性, 尤其对特殊环境的适应, 以满足未来环境监测工作发展的需要。

参考文献

[1]冉旺.锅炉大气污染治理对策研究[J].北方环境, 2012 (04) :160-161.

锅炉大气污染物排放 篇7

1 污染物基本排放形式

畜牧业生产和农田化肥使用是氨(NH3)的重要农业大气污染物排放源[4]。据估计,欧洲80%~85%的氨来自于畜禽饲养和放牧过程,3%~21%来自于农业氮肥的使用[5]。美国55%的氨来自于畜禽饲养,7%~9.5%来自于农业氮肥的使用[6]。相比之下,我国化肥的使用对氨的贡献要大得多。如在珠三角,畜禽饲养和农业氮肥对氨的贡献率分别为62%和22%[7];华北平原畜禽源排放和化肥对氮的贡献分别是54%和46%[8]。随着现代化农业的发展,化肥的使用量不断增加。据国家统计局2013年报表,过去10年,珠三角的化肥使用量增加了36%。生活水平的提高,肉食品需求量必然增长,畜禽饲养总量也会不断增加,这必然导致氨排放的显著增加。董艳强等[9]研究表明,2004年长三角地区氨排放量为460.68kt,其中氮肥使用、畜牧养殖和生物质燃烧是三种主要排放源,氨排放量分别为227.33 kt、203.28 kt和7.81 kt,分别占长江三角洲地区氨排放总量的49.3%、44.1%和1.7%。

另一方面,农作物秸秆燃烧排放大量的颗粒物(如PM10和PM2.5)、一氧化碳(CO)、氮氧化物(NOX)以及多环芳烃(PAHs)等有毒有害物质。2000年全国生物质燃烧排放了16.5 Tg CO,其中一半左右来自秸秆焚烧[2]。我国每年的农业秸秆产生量约6×109Tg,其中燃烧比例为30%~40%[3,10]。尤其值得关注的是,农业活动造成的生物质燃烧还会排放大量的可挥发性有机物(VOC)。据估算长三角地区2010年秸秆资源量为5 278万t,焚烧量为961.7万t[11]。长三角地区也是我国四大霾严重地区之一[12,13]。近年来随着城市化进程的不断推进,霾日数呈现出逐渐增多的年际变化特征[14]。霾天气的发生与大气环境的变化,尤其是大气PM2.5的浓度、气象因素等密切相关[15—18]。其中由秸秆焚烧引起的霾天气和空气污染事件占有重要比例,具有季节高发性,使得长三角城市群本身就不容乐观的空气质量形势愈加严峻[19](图1[19])。南京市秸秆焚烧期间PM2.5中离子含量占26%,Si元素和金属所占份额为17.1%,碳元素占19.6%[20]。李金香等指出在秸秆燃烧排放污染物输送过程中,南京大气PM2.5中的硝酸盐类、有机碳、黑碳质量浓度增大。硫酸盐、硝酸盐、有机碳和元素碳之和约为100μg·m-3,而PM2.5浓度接近500μg·m-3;并指出此过程中秸秆焚烧除了贡献硝酸盐、有机碳和黑碳,也贡献了更多粒径细小的其他粒子,并且秸秆焚烧所输送的气态污染物和细小粒子对人体健康存在威胁[21]。

苏继峰等[19]估算了长江三角洲地区2008年秸秆焚烧排放污染物清单,结果表明2008年该地区生物质燃烧排放PM2.5、SO2、NOX、CO、CO2、BC、OC、NH3、CH4、NMVOC的排放总量分别为517.54、14.28、86.01、1 744.56、36 893.03、11.74、114.63、19.93、89.37和208.57 kt。随着我国“十一五”和“十二五”各项减排措施的落实,SO2和NOX等工业污染源逐步得到控制,氨及VOC作为二次颗粒物前体物对空气污染的贡献会更加突出。农业排放源对空气质量,尤其是二次细颗粒物PM2.5的影响也会日益显著。

2 大气环境影响机理

农业排放源对于准确识别PM2.5与前体物的关系及PM2.5形成机理至关重要。如前所述,要有效控制PM2.5污染,应在全面调查区域排放源类型和排放特征,并在充分掌握PM2.5组分及其前体物形成和转化机制的基础上,科学有效地进行。人们利用光化学模式建立了O3和NOX及VOC之间的变化关系图(图2[22]),即EKMA图[23]。根据EKMA图的A区和B区(图2),可以有效判断一个地区O3的形成是VOC控制还是NOX控制,为有效控制O3浓度提供科学依据。同样,作为二次气溶胶的重要前体物,SO2、NOX、NH3和VOC通过大气化学反应等生成硫酸盐(SO42-)、硝酸盐(NO3-)及氨盐(NH4+),对PM2.5的升高有着重要影响。因此,利用三维空气质量模式,结合响应曲面模拟(response surface modeling,RSM)技术[24],建立类似EKMA的PM2.5关系图,描述PM2.5与SO2、NOX、NH3和VOC之间的变化关系,对有效控制PM2.5具有重要指导意义。

农业排放的NH3与大气中许多物种如硫酸和硝酸等反应,形成硫酸氨和硝酸氨等二次氨盐颗粒物。硫酸与硝酸的浓度又与大气氧化性紧密相关,而大气氧化性在很大程度上受VOC排放和气象条件影响[25,26]。因此,合理估算并准确模拟各种气态污染物(如NH3、NOX、SO2、O3、VOC等)和颗粒污染物及其化学组分(如硫酸盐,硝酸盐和氨盐等)的源排放、大气输送、化学转换和干湿沉降等物理化学过程至关重要。污染物输送、扩散、化学反应、气-粒转化和干湿沉降等过程都与气象条件有着密切关系[27—29]。如氨的排放强度受气温、风、湍流扩散和降水等气象因子的影响;颗粒物的增长受大气的湿度控制;干沉降与下垫面的粗糙度有关;而湿沉降则受降水影响最大。因此,气象条件的准确模拟是开展PM2.5等大气污染物模拟和预报的先决条件。另外,现有的空气质量模式主要用于研究城市环境,各种参数化过程和参数的设置主要考虑城市环境条件[30—32]。比如空气质量模式中氨的干沉降速度主要适合于低氮系统如未施肥的森林植被,其氮的交换为单向性。而施肥后的农田,氮的交换为双向性(即沉降和排放并行出现)[33],这将导致干湿沉降参数化存在很大的不确定性。建立完整的农业源排放清单,改进模式中对气象条件及对氨和VOC物理化学过程的模拟,将有利于提高地面臭氧和PM2.5的数值模拟和预报水平,尤其是提高对重污染事件的捕捉能力。

3 模拟研究现状及问题

3.1 农业排放源估算与排放源清单制定的不确定性

农业源主要包括畜牧养殖、农田化肥使用和收获季节的秸秆燃烧等活动所排放的各种气态和固态污染物。农业源的估算目前存在很大的不确定性。其不确定性主要包括源排放因子、排放速率及其时间变化和排放物种的确定等。畜禽养殖和化肥使用所排放的氨是主要的农业排放源。由于这些源不是点源,大范围监测存在很大难度。这些农业源被认为是空气质量模拟研究中最不确定的一部分[34]。其不确定性具体包括两方面:一是排放源总量的不确定性;二为排放源随时间变化的不确定性,其中包括日变化和季节变化。国内对于氨及VOC排放源的估算主要依靠传统的统计方法,如徐新华[35]估算了江浙沪地区氨的排放量,彭应登等[36]估算了北京地区氨源排放及对二次粒子形成的影响,王振刚等[37]估算了湖北省氨的排放源等。这些研究均以省、市为单位进行统计,空间分辨率低,未考虑时间变化,观测资料较少。在模型应用方面,许建明等[38]首次提出了CMAQ模式迭代器源修正反演模型,即在空气质量预报方程中加入排放源的“张弛调整项”以减少模式预报结果与空气污染实测浓度的误差,采用该源同化方法和CMAQ模式预报了2006年1、4、8、10四个月全国范围的SO2和NO2浓度,与采用2000年排放源[39]的预报结果相比,SO2和NO2浓度的预报水平得到明显提高。

我国现有的农业源氨排放估算仍停留在数理统计与确定排放因子相结合的方法。目前,国内仍广泛使用欧美国家的排放因子。由于我国的地理气候和耕作方式与国外差别巨大,导致我国农业实际氨排放因子与国外的结果有较大偏差。由此产生的对源清单不确定性的影响,难以估算。不同研究得出的氨排放因子也有较大差异[7,9]。例如,氮肥生产氨排放的范围就在5~10 kg·t-1之间变化,这些因素也会增加计算结果的不确定性。因此采用国际先进污染源处理方法,避免采用源排放因子而带来的不确定性,是提高农业源估算精度的有效途径。

目前,国际上对于农业源中氨排放的估算方法主要有:过程机理模型(process-based model)[40,41]、逆向模型(inverse model)[42]和双向地表通量模型(bidirectional surface flux model)[43,44]。过程机理模型考虑了养殖畜禽的种类、饲养方式(圈舍饲养或户外放养)、粪便存储方式(露天储存或地窖储存)和厩肥喷洒方式等详细过程,采用相应的数学模型对各主要过程进行准确描述,并利用畜牧业排放模型(FEM)[45]计算各个畜禽养殖场氨的源强大小及其时间变化,然后采用“自下而上”的方法估算区域网格点上氨的源强[40]。逆向模型是利用观测或模式模拟结果由定点浓度值反推算出源强大小及时空分布。它是基于大气化学模式构建的伴随模型,充分考虑了模式中的物理化学过程,能分析目标函数关于所有输入参数的敏感性,可以结合污染物浓度观测数据进行源-浓度之间的敏感性试验和源强反演逆向模型。它是一种“自上而下”的估算源方法。双向地表通量模型是近几年由美国环保局开发的一种新型农业氨排放源估计模式[46—48]。该方法根据地表氨的源通量和沉降来估计农业氨源排放,避免了传统源估计方法采用源排放因子的不确定性。而后,Ran等[49]将它与美国农业部开发的EPIC(environmental policy integrated climate)农业生态系统模型耦合,发展了一个可用来估算农业化肥排放源的FEST-C(fertilizer emission scenario tool for CMAQ)模型。Fu等[50]利用FEST-C系统,初步估算了中国地区化肥施用过程中的氨源排放,但系统中很多参数(如土壤资料)仍采用美国的标准。今后我国相关研究应将FEST-C系统进行本地化处理,使之能更好地估算长三角地区农业化肥施用的氨源排放,同时将“过程机理模型”和“FEST-C”相结合,改进农业源排放估算,完善并优化该地区农业源排放清单。

我国中东部地区农作物秸秆燃烧是该地区空气污染事件发生的一种重要源。近年来,国内采用自下而上的方法来估算生物质燃烧污染物排放量及对空气质量的影响[10,19,51—53]。但在清单建立过程中,本地化实测排放因子的缺乏是当前制约排放清单不确定性和数值模拟结果准确性的关键因子。现有清单仅到粒子层面,气溶胶中化学成分的排放清单鲜见报道。Blue Sky是目前国际上计算生物质燃烧(如森林野火或田间秸秆燃烧)排放源的最有效和可靠的方法。为了准确计算森林火或与农业秸秆燃烧排放的大气污染源,美国林业局(USFS)和美国环保局(USEPA)联合开发了Blue Sky模型模拟框架[54]。Blue Sky是一种模式管理系统,用来协调污染源模式,气象模式和扩散模式之间的信息交换和共享。其主要功能是管理污染源处理模式,能处理卫星探测的森林火、农业火的信息,并根据燃料的种类、燃料消耗量和排放因子等来计算污染物排放量。Blue Sky V3可以直接输出污染源模拟系统SMOKE(sparse matrix operator kernel)所需要的格式[55]。SMOKE是一个复杂的污染源处理系统,可以将各种污染源排放清单转换成三维空气质量模式CMAQ运行的区域网格点上并随时间变化的各种气态和固态物的源资料。美国海洋大气管理局(NOAA)利用HMS(hazard mapping system)[56]和Blue Sky模型估算火点或烟雾(Smoke)的排放源强,并应用于日常空气质量数值预报,明显改进了空气质量模式对PM2.5的预报能力[57]。因此,针对长三角地区典型生物质燃料,采用室内模拟燃烧-稀释通道采样方法,系统研究其燃烧排放气态污染物、细粒子及其载带的化学组分排放因子,构建相应的排放清单。同时利用卫星遥感,并结合Blue Sky和SMOKE污染源处理模型[55],可极大改进现有生物质燃烧排放源清单的准确性和可靠性。

3.2 PM2.5与各前体物之间的关系

氨是大气中最丰富的一种碱性气体,可与大气中的硫酸和硝酸发生中和反应,形成硫酸氨(NH4)2SO4和硝酸氨(NH4NO3),进而形成硫酸盐(SO42-)、硝酸盐(NO3-)和氨盐(NH4+)气溶胶。它们都是PM2.5无机盐的主要组分。已有研究表明,减少SO2排放并不能有效降低PM2.5的浓度[25]。因为减少SO42-,可释放NH3,更多的NH3与硝酸(HNO3)反应,形成硝酸铵(NH4NO3)。因此,虽然SO42-有所减少,但NO3-却增加。Derwent等[58]利用气团轨迹模式,研究了英国南部一个乡村站点的质量浓度与前体物源强的非线性关系,指出控制NH3可最大限度地控制PM2.5浓度。Tsimpidi等[59]应用三维化学输送模式(PMCAMx)研究了美国东南部PM2.5浓度随SO2和NH3排放源强变化关系,指出联合控制SO2和NH3排放源比单个物种的控制效果更加明显。在我国,Wang等[60]首次利用响应曲面模拟(response surface modeling,RSM)技术,研究了中国东部地区(包括华北平原、长三角和珠三角)NH3对细颗粒物的影响。结果显示,NH3对PM2.5的贡献为8%~11%,与SO2(9%~11%)和NOX(5%~11%)的贡献相当。PM2.5对各种源的反应与大气中NH3的浓度高低有着密切关系。当大气中的NH3富集度高时,硝酸盐气溶胶浓度对NOX的源强更加敏感;而当大气中的NH3富集度较低时,硝酸盐气溶胶浓度则对NH3的源强更加敏感。这些研究指出了PM2.5对NH3、SO2和NOX等高度非线性依赖关系。但至今,PM2.5浓度随SO2、NOX、NH3和VOC变化的非线性关系仍不确定。另外,前述研究未充分考虑农业源及气象条件影响,结果具有较大不确定性。因此,建立一个包括农业源的空气质量模式,采用响应曲面模拟技术,探索不同气象条件下PM2.5随NH3、SO2、NOX和VOC源变化的多维等值面图,具有重要的科学意义和应用价值。

我国区域空气污染已由传统的一次颗粒污染转变为以PM2.5和臭氧(O3)为代表的大气复合污染。农业活动排放出大量的氨(NH3)、硫化氢(H2S)、甲烷(CH4)、一氧化碳(CO)、氮氧化物(NOX)和挥发性有机物(VOC)等为主的气态污染物和以黑碳、有机气溶胶为主的大气颗粒物。这些气态污染物作为前体物参与大气化学过程,对对流层臭氧(O3)有重要影响。作为二次气溶胶的重要前体物,通过大气氧化反应等生成硫酸盐(SO42-)、硝酸盐(NO3-)及氨盐(NH4+)等二次气溶胶,对PM2.5升高有重要影响。比较而言,农田秸秆燃烧排放的大气颗粒物表面非均相化学反应对大气复合污染的影响机理,仍有待深入研究。

3.3 PM2.5及其化学组分模式预报

空气质量模式是研究PM2.5形成机理及评估各种排放源对重空气污染事件的重要工具,它可以模拟核化、凝结、蒸发、碰并等过程以及化学反应对PM2.5的影响,模拟和预报PM2.5浓度的时空分布及各化学组分的贡献[61—64]。目前国内外应用最广泛的空气质量模式有CMAQ[65—67]、WRF/Chem[68]、CAMx[69]等。如美国自2007年起利用CMAQ模式对全美发布地面臭氧浓度的数值预报产品[70,71]。与观测相比,夏季PM2.5预报值明显偏低,而冬季的预报结果则明显偏高。森林野火排放源和其他农业源的严重低估是导致夏季PM2.5预报值偏低的主要原因之一。而后者则与气象条件如模拟的边界层高度偏低以及干湿沉降参数化过程不确定性等有密切关系[72]。Pinder等[40,41]和Wu等[73]均发现考虑农业氨排放源后,PM2.5的预报结果有明显改进。

我国在区域空气污染数值预报模型的开发和应用等方面的工作开展得相对较晚,但发展较快。比如,王自发开发了沙尘暴预报模式[74]和嵌套网格空气质量预报模式系统(NAQPMS)[75,76];Zhang等[77]开发了中国沙尘暴数值预报系统;Zhang等[78,79]引进开发了RAMS-CMAQ空气质量模拟预报系统;Wang等[80]和Tie[81]等引进开发了WRF-Chem预报系统,并应用于长三角地区和上海市的空气质量业务预报;Wang等[82]引进了CMAQ预报系统。另外,中国气象局广州热带海洋气象研究所牵头,联合广东省环境科学研究院与相关单位移植了美国EPA的空气质量预报系统(MM5-SMOKE-CMAQ),建立了广东省首个业务预报的空气质量预报系统(MM5-CMAQ)[83]。此外还有中国气象局雾-霾数值预报系统(CUACE/Haze-Fog)和沙尘天气预报模式(CUACE/Dust)业务预报应用研究[12]。这些空气质量预报系统的开发和应用,对于我国沙尘暴、灰霾的形成机理研究和开展各种空气质量如PM2.5的模拟预报预警服务发挥了巨大的作用。但是,这些模拟预报系统目前都没有系统考虑各种农业源的影响,现有空气质量模式仍缺乏对PM2.5及其化学组成的认识以及对PM2.5形成机理和形成过程的描述,而且对PM2.5浓度特别是各化学组分贡献的预报准确性还存在很大的不足。因此,研究和发展一个详细考虑农业源影响的PM2.5预报预警系统显得极为迫切,也面临极大挑战。

4 总结与展望

锅炉大气污染物排放 篇8

一、我国大气污染的现状

目前, 我国大气污染问题依然十分严重, 主要呈现为煤烟型污染的特征。大部分城市空气中普遍存在悬浮颗粒浓度超标的现象, 二氧化硫含量仍较高, 机动车尾气排放持续增加, 氮氧化物污染呈加重趋势, 全国逐渐形成华中、华南、西南、华东等多个酸雨区, 尤其以华中酸雨最为严重。

据环境保护组织对全国82个大中城市2008年的空气质量进行检测后, 专家们发现:全国80%以上的城市, 大气中总悬浮颗粒物浓度超过国家二级大气环境质量标准, 北方城市超标率现象普遍高于南方城市, 达到95%以上。二氧化硫超标城市占统计城市的61%, 二氧化硫污染较严重的城市主要有贵阳、太原、鞍山、重庆等能源产业城市。

来自城市居民和工业、矿业燃煤而产生的二氧化硫低空源对城市大气质量的影响也是不容忽视的, 这类低空污染源对城市环境质量的影响更为明显。据重庆市公布的研究结果表明:居民燃煤、城市工矿等大气污染对城市近地空气二氧化硫浓度的污染率达到80%左右。

二、大气污染物对环境的影响

大气污染对环境的影响是显而易见的, 并且是多方面的。污染物伴随着空气的流动, 进入到城市的每一个角落, 严重影响到人们的生产、生活活动。大气污染物超标将严重影响到人类的生存质量, 纯净的空气是人类生存的基本保障, 而受污染的空气中含有二氧化硫、氯氧化物等有害气体, 人长期生活在这种空气笼罩之下, 会引起人类的多项呼吸系统疾病和身体机能下降, 大气污染物是人类健康的“杀手”之一。

大气污染物如果飘落到河流、湖泊中, 则会造成鱼类等水生物死亡, 甚至会威胁到人类饮水健康, 人类引用的淡水多来源于河流、湖泊等处, 如果这些水源也遭受大气污染的破坏, 那将对人类的身体健康造成严重威胁。大气污染同样不利于农业生产的进行, 农作物生长需要空气, 而遭受有害气体毒害的作物会出现叶子发黄、减产、死亡等现象, 粮食生产必然遭受影响, 自然也就威胁到人类的健康和生活了。

大气污染还会引发酸雨等自然灾害, 酸雨给地球生态环境和人类社会经济都带来严重的影响和破坏。酸雨对土壤、水体、森林、建筑、名胜古迹等人文景观均带来严重危害, 不仅造成重大经济损失, 更危及人类生存和发展。

三、大气污染综合防治方法

大气污染治理的基本点应该是将防与治相结合, 要全面考虑于大气问题所具有的区域性、系统性和整体性的特点。大气污染是环境污染的一个重要问题, 只有将其纳入区域环境综合防治之中, 才能解决污染问题, 同时也是环境保护不可缺少的—个重要环节。大气污染的综合防治方法主要有注意以下几点:

(一) 加强大气环境质量的管理。

大气环境质量管理应综合法律、行政、经济等手段, 通过全面规划, 从宏观上、总体上、战略上研究解决大气污染问题的方法。我国的大气污染问题在很大程度上是由于管理不善造成的, 为了保证大气污染综合防治的各项措施能得到有效的实行, 除必须使用先进的科学技术等手段作保证外, 加强必要的管理也是关键问题, 大气质量的管理工作, 包括制定和贯彻执行环境保护方针, 通过法手段建立健全的环境保护法规, 制定各种环境质量标准, 加强环境保护管理等。

(二) 选择有利污染物扩散的排放方式。

排放方式不同其扩散效果自然也不同, 如采用“高烟囱扩散稀释”的方法, 可以使大气污染物向更高、更广的范围扩散, 减轻局部地区的大气污染。当然这种方法由于有害气体排放范围的扩大, 使污染面积也相应扩大了, 且不能根本解决污染问题, 同时烟囱造价与烟囱高度的平方成正比, 经济投入过高。

(三) 增加绿化造林的范围。

绿化造林, 不仅能美化环境, 调节空气湿度、温度, 还是预防水土流失流失, 防风固沙的一个经济有效的方法。因为绿色植物本身具有除灰吸尘、降噪的功能外, 还可吸收大气中的有害污染物, 起到净化空气的作用。

环境保护问题已经是人类面临的重要生存课题之一, 我坚信, 通过我们的共同努力, 遭受污染的大气环境一定会得到改善, 到那时, 我们的城市才真正可以称得上“天蓝水清宜人居”。

摘要：大气污染作为影响人类健康的“杀手”之一, 大量的有害气体日益影响到人类的生产和生活。大气污染问题是人类环境保护的重要课题之一, 如何改善大气质量, 保护人类共有的生活环境, 已经成为人类所关心的环境保护主题了, 本文就大气污染物对环境影响作以浅谈。

关键词：大气污染,环境,影响

参考文献

[1]韩佳明:《环境污染总量控制与环境监测实用技术手册》, 环境科技出版社, 2009年。

[2]李成:《环境污染与防治专业基础与实务》, 吉林科学技术出版社, 2009年。

[3]齐进平:《工业生产与污染控制》, 化学工业出版社, 2009年。

锅炉大气污染物排放 篇9

一、我国进出口贸易与污染排放情况

1980 - 2011年间,我国对外贸易额明显上升,如图1所示,进出口总额由1981年的440亿美元上升为2012年的38 671亿美元。特别是加入世贸组织以来,我国对外贸易更是迅猛发展,2012年进出口总额较2000年增长了5倍。从20世纪90年代中期开始,我国对外贸易顺差连年增大,最高峰值出现在2008年达2 981亿美元。

中国经济的外向型趋势明显增强,如图3所示,出口占GDP的比重达30% ,成为拉动GDP增长的重要动 力。我国废水 排放量从2000年的415. 2亿吨,增加到2011年的659. 2亿吨。工业废气排放量从2000年的138 145亿标立方米,2011年增长为674 509亿标立方米,增长了近4倍。工业固体废物产生量从2000年的81 608万吨增加到2011年的240 944万吨,增长了近2倍。由于我国能源消耗长期依赖煤炭,煤炭的使用比例达70% ,由煤炭燃烧产生的SO2也逐年增多 ( 如图2所示) ,由2000年的1 995万吨,增长到2011年的2 217万吨。SO2的增长并没有像进出口总额增长那样明显和强劲,这可以归结于SO2排放强度( SO2/ GDP) 的下降,即由于技术进步及污染治理( 如图4所示) 等因素的作用,使得单位产出污染排放减少。

从以上进出口贸易和“三废”污染排放数据来看,贸易和污染排放呈现比较相同的增长态势。那么贸易规模扩大、对外贸易引致的技术进步、产

二、模型设定

( 一) 理论模型

通过构建污染供给和污染需求方程求得均衡解,Antweiler ( 2001) 提出污染排放受到经济规模、人均收入、资本劳动比、贸易壁垒等因素的影响。本文受此模型的启发,建立如下模型:

经过自然对数处理,变量回归结果的系数值是相应的弹性。

( 二) 变量选择与说明

对模型变量设定说明如下:

1. so2数据,本文选取工业二氧化硫为研究对象。

2. gdp数据,本文使用地理意义上的GDP,即变量gdp用实际GDP除以各省面积得到,用gdp代表规模效应,随着经济规模扩大和污染排放增加,预期符号为正。

3. I数据为人均GNP的3年移动平均,这样设定gdp和I既避免了多重共线性问题,又区分了规模效应和技术效应。用I代表技术效应,预期符号业结构、贸易结构升级,对我国环境污染起着何种作用呢? 其中哪些因素会造成环境污染,哪些因素又会对污染有缓解作用? 本文试图厘清这些因素对环境污染的效用。为负。

4. k资本劳动比数据,资本K用当年固定资产投资数量表示; 劳动L用当年城乡就业总数来表示,其中2000 - 2010年就业人数来自中国统计年鉴公布的就业城乡人口,2011年统计年鉴没有直接公布城乡就业人数,本文用城镇单位就业人数、私营企业、个体经营企业就业人数之和来代表2011年就业人数。用k代表结构效应,资本劳动比的提高意味着经济结构中资本密集型行业的增加,从而污染排放增多,预期符号为正。

5. b 贸易壁垒数据,用当年进出口总额除以当年 GDP。

6. at 表示污染治理数据,用当年废气治理投资除以当年 GDP。

以上主要变量的统计描述见表1。我国30个省、市、自治区的数据均来自2000 - 2012年《中国统计年鉴》,其中不包括西藏、台湾、香港和澳门地区。

三、实证结果与分析

在处理面板数据过程中需要进行单位根检验和协整检验,否则容易出现伪回归现象。

( 一) 单位根检验

面板数据单位根检验有2大类型,具有相同单位根过程,用LLC ( Levin - Lin - Chu) 检验; 具有不同单位根过程,用Fisher - ADF和Fisher - PP检验。本文对各变量进行2种类型的单位根检验,检验结果如表2。基于表2单位根检验的结果,发现变量之间是同阶单整的,几个变量均是I ( 1)过程,那么可以进行下一步的协整关系检验,协整的要求或前提是同阶单整。

( 二) 协整关系检验

协整检验是考察变量间长期均衡关系的方法,所谓的协整是指若两个或多个非平稳的变量序列,其某个线性组合后的序列呈平稳性,此时称这些变量序列间有协整关系存在。协整关系检验主要有Pedroni、Kao、Johansen的方法,本文使用pedroni检验,Pedroni的检验方法允许异质面板的存在。如表3所示,变量通过了协整检验说明变量之间存在着长期稳定的均衡关系,其方程回归残差是平稳的。因此,可以在此基础上直接对原方程进行回归,此时的回归结果是较精确的。

( 三) 模型设定形式检验

面板数据分析主要有固定效应和随机效应模型,在面板数据模型形式的选择方法上,通常用Hausman检验确定应该建立随机效应模型,还是固定效应模型。本文建立截距维的随机效应模型,并进行Hausman检验,确定是选择随机效应亦或是固定效应模型,零假设为随机效应模型成立。表4的Hausman检验结果表明使用固定效应模型是比较合适的。

( 四) 模型回归结果与说明

在模型设定形式检验完成后,选择固定效应模型对数据进行回归。从表5来看各变量均通过了10% 的显著性检验,且拟合优度较高。由于本文用对数回归,各变量的系数即表示弹性关系。从5个解释变量回归结果来看,其中对污染起积极作用的是技术效应,其余4个因素都起消极作用,其中贸易规模因素的消极作用较大,具体如下:

第一,gdp表示规模效应,回归结果表明规模弹性0. 804,说明我国经济规模每增长1% ,污染增长0. 804% ,即随着经济规模的扩大,污染也会随之增加,这与理论预期相符。

第二,k表示结构效应,结构弹性0. 289,说明我国资本劳动比每增长1% ,污染增长0. 289% 。

第三,I表示技术效应,技术弹性为 - 1. 179,这里需要强调的是本文用人均收入代表技术水平,技术弹性表 明人均收 入每增长1% ,污染下降1. 179% 。用人均收入来代表技术效应可以理解为当人均收入达到一定阶段后,清洁技术的使用也会增多,技术效应的回归结果也和理论预期相符合。

第四,b表示贸易壁垒,弹性0. 076,贸易壁垒越低,贸易自由化程度越高,贸易壁垒弹性说明贸易自由化每增长1% ,污染增长0. 076% 。

第五,污染治理弹性为0. 066,贸易自由化每增长1% ,污染增长0. 066% ,说明污染治理投资的效果并未体现出来。

四、结论与启示

( 一) 结论

本文发现对外贸易对污染的影响由规模效应、结构效应、技术效应、贸易壁垒效应以及污染治理效应而体现,其中规模效应和技术效应的作用最为突出,目前对外贸易引致的规模效应对我国环境起着消极作用,技术效应起着积极作用,技术效应对规模效应起着抑制作用。

1. 规模效应为正,经济规模增加,污染也会增加。特别是加入世贸组织以来,我国对外贸易增长非常快,贸易规模的迅速扩张带来资源、能源使用的增多,在技术及贸易结构不变的条件下,污染排放必然增多。污染的规模效应较大与我国经济增长的内涵密切相关,我国经济增长长期依靠工业制造业的简单粗放型模式,这就导致了资源消耗严重和环境条件的急剧恶化。

2. 技术效应为负,技术和污染之间呈现相反关系,技术弹性为负说明随着代表技术因素的收入水平这一经济变量的提高,污染是下降的。技术效应为负可以解释为我国经过30多年改革开放,一方面通过国际贸易、国际投资等途径获得了比较先进的技术; 另一方面,对外贸易带来了收入水平的上升,收入水平的增加也会促进清洁技术的使用。因此,对外贸易引致的技术效应对环境的改善起着较大作用。

3. 结构效应为正,说明资本劳动比的提高以及资本密集型企业的增多,带来的是污染的增多,这也说明资本密集型企业的相当一部分属于污染密集型产业,从而导致贸易结构的环境效应为正。我国历年出口贸易的绝大部分是工业制造业产品,其中污染密集型行业比重较大,如化学工业、石油和天然气开采业、造纸印刷,及文教体育用品制造业、金属制品业、金属冶炼、压延加工业的出口额,都位居出口贸易总额前10位。近几年我国虽然在产业结构优化、贸易结构升级方面有了不小的进步,但出口产品的中高耗能、污染产品比重仍然较大。

综上所述,总效应取决于上述效应的强弱关系。由于我国对外贸易引致的规模和结构效应为正,贸易引致的技术效应为负,因此总效应为负。

( 二) 启示

1. 应扩大对外贸易的自由性,加大技术引进和本国技术创新的力度,提升技术因素的作用,使得技术对大气污染的积极作用进一步体现出来,抑制规模和结构的消极作用。

2. 进一步提升贸易结构的作用,减少对外贸易中污染产业的出口比重,减少纺织业、化学工业、造纸印刷及文教体育用品制造业、金属制品业、金属冶炼等行业的出口比重,增加第三产业等低污染行业的出口。

3. 加大产业结构改革的力度和步伐,抑制高污染、高耗能产业的进一步扩张,扶植低污染、高附加值产业的发展,转变经济增长的粗放型模式,使经济增长方式逐渐向集约型、清洁型发展。

4. 在技术水平、产业和贸易结构等短期内难以改变的情况下,应大力提倡节能减排,提高全民环保的意识,加大环境规制力度。

总之,在经济全球化的背景下,我国应及时采取应对环境问题的行动,既要加强技术创新和技术引进,降低单位污染排放,又要优化产业结构和贸易结构,减少污染型产业的比重,提升公众的环保意识也尤为重要,惟有将几方面措施的协同有效结合,才能降低对外贸易对我国环境污染的不利影响。

摘要：本文利用我国省级面板数据,分析了2000-2011年我国对外贸易对大气污染物排放的规模、结构和技术影响效应。结果表明贸易引致的规模效应和结构效应加剧了我国大气污染,技术效应缓解了环境污染;三者的总体效应取决于它们之间的强弱关系,从“两正一负”的实证结果分析,总效应为负。

锅炉大气污染物排放 篇10

石油炼制、石油化工和合成树脂工业长期以来一直执行综合型排放标准, 随着我国原油加工能力的不断提高, 行业的污染物排放量居高不下, 区域性大气、水污染问题日趋明显。新制定的标准不仅大幅收严了常规污染物的排放限值, 还针对行业的特征污染物——挥发性有机物提出控制要求。执行新标准后, 行业的二氧化硫、挥发性有机物排放量将分别削减52万吨和270万吨。

无机化学工业是重要的基础原材料工业, 在支撑国民经济快速发展和人民生活水平提高的同时, 行业也带来了严重的环境污染, 先后有113种产品被列入“高污染、高环境风险”产品。新标准适用于氰化物、硼化物及硼酸盐、硫化物和硫酸盐、硅化物及硅酸盐、氯化物和氯酸盐、氟化物、碘化物和碘酸盐、溴化物及溴酸盐、钙镁化物和钙镁盐、氧化物、过氧化物、氢氧化物、涉重金属无机化合物、单质等22个系列产品的生产企业。实施此标准后, 预计氨氮、COD、总铅的排放量与执行现行标准相比, 排放量分别削减71.1%、77%、66.7%;颗粒物和SO2排放量分别削减89.5%、71%, 并能有效控制重金属及氯、氟、砷、氰、氨、硫化物等有毒有害污染物的排放。

再生铜、铝、铅、锌4种金属占整个再生有色金属行业的95%以上。再生有色金属行业不但排放常规环境污染物, 还排放重金属、二噁英等有毒有害污染物, 危害人体健康和环境安全。新标准的制定综合考虑了国内再生有色金属工业行业生产和排放控制现状、生产工艺和污染物排放治理技术发展情况以及达标的经济成本等因素。与执行现行标准相比, 实施此标准限值后, 颗粒物、二氧化硫、二噁英类、化学需氧量的年排放量将分别减少4 405 t、11 717 t、50 g、3 986 t, 削减率分别为64%、41%、45%和39%。

目前我国对火葬场大气污染物排放的管理存在一定的空白, 仅要求控制烟气黑度和臭气浓度。国家履约实施计划将遗体火化作为重点行业进行二噁英控制, 明确提出应制定《火化机污染物排放标准》。此标准实施后, 火葬场的汞和二噁英的年排放量将分别减少8.4 t和51.5 Ig TEQ, 削减率分别为98.8%和88%。