00年和2030年,燃煤排龙
NO:排股课,其所占比侧
NO:分别占排放总量的58,4%和56.6%,火力发电仍将是最
子持续增加,2030年将达到43.3%左右:
机动车辆的排成道区区子火电利工业都门位居第3位,而到2010年,它所占比例
ィ业部门服为NO-排放的角
二大来源:到2020年,它将占到全国排放量的 30%左右。
%
西城市化进程的加快:龍源有安量的增加及城市机动车保有量的快速增长等,将使各
2030
13.8
43.3的地区.
的平均NOz排放强
北我国非常重视请宿能源,龍源结构正面临着巨大变化(见表2-1-6),预计未来20年
变逐渐升高.上海,北京,天津,重庆,深圳等大城市将成为NOz排放
31.6
11.2
海不断有所改善,
表2-1-6 2000~2030年我国一次能源构成的变化
一次能源中煤的比例逐渐下降,清洁能源的比例上升幅度很大。
56.6
2030
年份
2000
耀
66.1
24.6
石油
天然气
水电核电
%
2010
63.0
2.5
5.3
24.0
6.8
2020
59.5
5.0
35.4
23.5
8.1
1.5
2030
57.0
22.8
6.8
8.8
10.2
12
11.4
在能源结构中,电能呈上升趋势,见表2-1-7.
亿千瓦
表2-1-7 我国能源结构中电能和煤电的比例
式会容量
0.94
1990
2000 2004
2010
2020
2030
0.89
一能占%
26
36
电占机组总容量/%
72
46
70.6
60
1.2
其中煤电的比例在2004年达到高峰,然后开始下降。这是由我国国情所决定的,“十五”期
1.24
.92
一国电力紧缺,大量兴建火电厂,“十一五”大力发展水电、核电后,煤电的比例相对有所下降,
23
达是正常的。我国电力主要来自火电。水电约占20%.到2010年火电下降约9个百分点,核电55
削增加2倍多,我国2000~2020年电能结构的变化见表2-1-8。
t20亿吨,伴
表2-1-8 我国2000~2020年电能结构的变化
%
年份发电总容量/GW
火电(主要是煤电) 水电 核电 气电
新詭源
源结构中仍占2000
440
77.8
21.00.9
0.3
不完全统计,2010
69.0
25.02.13.5
0.4
锐增至 22742020
效措施,严
实际情況可能比表2-1-8中所述情景更加乐观,因为我国的水力资源居世界第一,可用于发电的有300~378GW.“十二五”期间将大力开发水电和新能源如太阳能、风能等,还要兴建一
文木田基细批大刑水电站和核电站 届时火电所占比例可能降至60%左石.
排放限值.
戈脱硫脱硝
我国的主要能源生产和消费在使用化石燃料时的NO.排放因子如表2-1-9和表2-1-10所列。
安料不同,NOz的产生和排放量有很大不同。意蒙量
12%.而
表2-1-9 我国火电和供热的NO,排放因子
天然气贸
项目
煤/Ikg/)
韓燃焦油/(kg/t)
天然气/(x10'kg/m)
约影响不
火电
8,55
10.06
40.96
供热
7.25
5.84
20.85
化例将逐
胨焦
0.24(原油)
绝对主
炼油
0K的中产大
制气
第二篇 烟气脱硝
345
Just do it:
表2-1-10 我国能源消费的NO,排放因子
燃科油/(KgA)
天热/*10kg/m
项目
爆人kg)
5,84
20.85
工业
7.25
14.62
3,5
3.75
农商业
14.62
1.95
居民
1.88
18,1(LPG)
31.7(汽油>27,4(柴油)
汽车
火丰
7.5
36.25(柴油)
相同的燃料,不同的燃烧装置和过程,NOェ的排放量也有所不同。
20世纪90年代,我国火电生产,煤耗和NOz排放状况参见表2-1-11
表2-1-11 我国火电单位发电量的NO,排放值
单位发电量的NO.
年份 火电发电量/亿干瓦?时 火电NO,排放量/万吨
排放量g/(kW.h)
1991
5526.5
243.4
4.4
1992
6247.2
262.9
4.2
1993
6856.9
281.4
1994
7470.5
298.6
4.0
1995
8051.2
327.1
4.06
2000
11700
469.0
4.01
2004
18104
608
3.36
2005
20180
664
3.29
注:2004和2005年的NO.排放量为估算值,分别为1600万吨和1700万吨,火电NO,贡献率按38%估算得出.
由此可见,近15年我国火电翻了两番,尤其21世纪的前5年,发展速度骤然加快,而发电煤耗不断下降,单位发电量的NOz的排放量逐年减少。
但无论如何,煤的消费总量是增加的。随着国民经济发展、人口增长、城市化进程的加快,我国NOz排放量将继续稳步增长。若不采取进一步的排放控制措施,到2010年,2020年和2030年,中国NOz排放总量分别达到或将达到1800万吨、2900万吨和4000万吨。估计用不着到2020年,我国的NOz排放总量就可能超过美国。
从单位发电量排放NOz数量的比较(见表2-1-12)可以看到我国与发达国家的差距。
年份
1985
表2-1-12 单位发电量排放的NO,比较
g/(kW.h)
德国
日本
0.59
3,13
0.29
1999
年份
美国
1985
3.34
1999
2.2
英国
3.45
0.9
中国
4.58
4.01(2000年)
1.9
由此可见,单位发电量排放的NOz数值的是日本,的是中国。这是由于我国火电以燃煤为主,而应用脱硝装置最少,按1999年同期相比,我国的单位发电量排放的NOz量是日本的13.8倍,是德国的4,5倍,为英国的2.1倍,为美国的1.8倍.虽然2000年以后我国的上述数字在连续下降,但仍然很高,因此我国的NOz排放态势是非常严峻的。
第二节 氮氧化物污染源
大气中的NO.,污染物来源于两个方面:一是自然源;二是人为源。
346
烟气脱硫脱硝净化工程技术与设备
Just do it:
八自然源
天然气/x10kg/
20.85
14.62
150亿吨左石(以氮计)
的NO和NOz,土壤细岸
平流层光化学过程
白然源的 NOz数量比较稳
。可见,该数量异常巨大,不过,自然界的源和汇是基本平衡的,
NHz的氧化、,土壤和海洋中的光解释放等。火山和闪电过程产生
分解活动的产物则多为NzO,据估计,全球自然源NOェ 的年排放
定,主要来自微生物的活动、生物体氧化分解、火山喷发、林火、
武会造成灾难.日杂冰基个鞋特个变状态,变化大的是人为酒
14.62
18.I(LPG)
二人为源
山酒的NOz是由人交的生活利生产洁动产生和排放进入大气的.产生NOz的人类活动不
广区3个方面:通过化白然科时燃烧获取能量或动力,如火电、热电、交通车船和飞机;1.
好生产制取产品,刘佰酸生广,招炼,加工;3处理废弃物,如垃圾焚烧
上,人为排放的NOx纯大部分源于燃烧过程.现代火力发电厂是的固定源,机动古要移动源,际此之外工业炉碧,垃圾焚烧,某些工业生产过程以及居民生活等都是
电量的NO.
g/(kw.h]
0的人为源.详见表2-1-13
4.4
表2-1-13 氮氧化物污染的产生原因及主要来源
4.2
41
1.高温燃烧时,空气中Nz和O生成NO.,燃烧中的含氮有机物亦生成NOz;
-0
2.自然界含氮有机物被细菌分解时产生 NOz;
06
产
3.硝酸生产中由于吸收不完全和设备泄漏,NO.进人空气;震鹤话 朴产顔数聯势粉長0M
原因
01
4.硝酸与其他物质反应可产生NOェ鐘邊黛前賀水業勉略加柳瀬叔崎布略中产守教36
29
白城1.自然界的火山爆发、雷电、草原及森林火灾等;中朗多区烈曩员餐蓄承帽刻人裼剥客
柒源2.细菌分解含氮有机化合物,如土壤中细菌的活动东血博一06-9丰按38%估算得出
固定来源电厂锅炉及各种工业窑炉、民用炉灶dH-JHO)白造政真度骤然加快,而发电
流动来源 机动车及其他内燃机排气 欧科心爱田O4人鸡周设 衣咖的八大配城市化进程的加快,暮|人为
硝酸生产是最主要的非燃烧性发生源,各种硝化过程(如硝基染料生产、硝基炸药制造等),
2010年,2020年和 来潭非燃烧性来源
电镀,金属及非金属表面的硝酸处理过程,金属高温焊接,催化剂制造过程,塔式法硫酸、氮肥、
00万吨.估计用不着
合成纤维、己二酸、对苯二甲酸等生产过程
其他来源
家庭煤气炉、吸烟、青贮饲料的微生物降解
达国家的差距.
g/(kW.h)
人为源的NOz数量随着社会经济发展水平的提高而增长。根据20世纪中期的估算,全球人1999
为源NOz的排放量(以氮计)约为1600万吨。 其中,燃煤的贡献率51.3%,燃油贡献率2.2
9,当时美国全国的排放量独占全球人为排放总量的40%.
4.01(2000年)
美国NOz的排放量和2003年的排放状况见表2-1-14和表2-1-15.
表2-1-14 美国的NO,年排放量记录
这是由于我国火电 年分
排放的NO.量是日
2100
00年以后我国的上<
北放量/(万吨/年)
2120
2147
江天国年排放量贡献率排序中,机动车辆居于首位,火电厂居于第二位.我国是发展中国广院有所不同,目前仍尖是火电厂居首,机动车辆上升很快
比35年前增加了88%局部地区的NOz污染危害相当严重,这已是不容忽视的
,目前全世界NO.年排放总量(以氮计)约为3000万吨。尽管发达国家广泛采取减实.
历年我国火电装机容量
排放量变化趋势198
火电装机容量(万千瓦);→火力发电量(亿千瓦时;一一火电NO2放量(千吨(年)
根据清华大学郝吉明先生的研究,以2000年NO2排放的部门和燃料清单为基础提出我国未
来30年的预测,具有一定的参阅价值(见表213和表21 4)
30年内,火电的贡献率降低21%,机动车的页献率增加48%,工业部门的贡献率下降近
,其他基