煙氣量減排與污染物深度控制

煙氣量減排與污染物深度控制主要內(nèi)容1發(fā)達(dá)國家控制霧霾途徑3煙氣量減排可行性2污染物減排對象4深度控制技術(shù)方向5配套的管理制度探索6今后工作近幾年來，我國東中部頻繁出現(xiàn)霧霾，并有擴(kuò)大趨勢。北京、廣州、上海等城市的PM2.5年平均濃度60-110μg/m3之間，遠(yuǎn)高于世界衛(wèi)生組織《全球空氣質(zhì)量指南》的年平均濃度10μg/m3和美國大氣質(zhì)量年平均濃度15μg/m3的PM2.5標(biāo)準(zhǔn)值。我國霧霾現(xiàn)狀霧霾日益成為我國城市新的環(huán)境經(jīng)濟(jì)政治問題

一、發(fā)達(dá)國家控制霧霾途徑發(fā)達(dá)國家控制霧霾途徑霧霾是由累積的PM2.5和霧共同作用的結(jié)果。霧是自然現(xiàn)象，但PM2.5主要是人的生產(chǎn)生活產(chǎn)生的，因此，控制霧霾人類只能做到的是消減PM2.5的產(chǎn)生量并阻斷累積途徑。發(fā)達(dá)國家控制霧霾途徑地理氣候?qū)用嬷忻纼蓢I(yè)區(qū)分布圖美（左）、中（右）資料來源：美國：三個工業(yè)區(qū)間隔較遠(yuǎn)，有利于污染物的擴(kuò)散。中國：工業(yè)區(qū)相對集中，占國土面積的17%，總消耗量的50%，污染物排放集、不易擴(kuò)散，助長了霧霾發(fā)生。發(fā)達(dá)國家控制霧霾途徑地理氣候?qū)用?011年中美兩國年平均降雨量分布圖美（左）、中（右）資料來源：《氣象知識》雜志美國：三工業(yè)區(qū)年平均降雨量在1000毫米左右，利于消除霧霾。中國：除珠長三角工業(yè)區(qū)外，遼中南和京津塘年降雨量在600mm左右，不利于霧霾的消除，霧霾持續(xù)出現(xiàn)。2025/3/48.能源結(jié)構(gòu)地理氣象污染源轉(zhuǎn)移控制技術(shù)管理標(biāo)準(zhǔn):1970年頒布實施《凈化空氣法》、1997年美國里程碑式提出PM2.5空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。美國用了60年時間跨過了霧霾的門檻發(fā)達(dá)國家控制霧霾途徑發(fā)達(dá)國家控制霧霾途徑-結(jié)論年份1975199020102012能耗（億噸標(biāo)煤）25.228.232.131.5SO2排放量（萬噸）28042307780528NOx排放量（萬噸）2637255214971371PM10排放量（萬噸）755277527582607VOC排放量（萬噸）3076241017911796廢氣量/單位能源（M3/噸）7246

7014

6555

63531975-2012年美國能耗及主要大氣污染物排放量分析美國統(tǒng)計數(shù)據(jù)可知，實質(zhì)是減排了廢氣量和污染物（見下表），從1975年到2012年單位能耗的廢氣量減排了14%。2025/3/410污染物總量=濃度x煙氣量

霧霾控制的途徑的實質(zhì)是減排廢氣量和污染物濃度，其中濃度減排比較直接，而廢氣量減排未被人重視。

努力方向：降低濃度同時也要降低煙氣量，才能達(dá)到與污染源轉(zhuǎn)移異曲同工的功效。發(fā)達(dá)國家控制霧霾途徑-結(jié)論

二、污染物減排對象污染物減排對象分析中美兩國主要大氣污染物排放量比較資料來源：美國環(huán)保局（EPA）和環(huán)境保護(hù)部；*由于美國沒有公布廢氣量數(shù)據(jù)，本列以美國能源組成計算得出廢氣量，僅供比較。

SO2/萬噸NOx/萬噸煙塵/萬噸VOC/萬噸廢氣量*/萬億NM3美國52813712607（PM10）179623.6中國211723381236315165.2中國需削減比例（%）7541-1114363除我國煙塵排放量小于美國外，其他污染物均遠(yuǎn)大于美國，即我國面臨廢氣量和污染物減排雙重壓力。污染物減排對象分析我國在電力行業(yè)進(jìn)行了世界先進(jìn)水平的高覆蓋率的廢氣除塵、脫硫、脫硝工作，但對應(yīng)的廢氣量只占總廢氣量的31%，所以即使對其污染物實施超嚴(yán)格的減排，仍不能解決控制霧霾的根本問題；由于非電行業(yè)廢氣和污染物排放量最多（見下表），我國控制重點應(yīng)集中在該行業(yè)的廢氣量和污染物減排，而廢氣量減排實質(zhì)是污染源減排，因此，應(yīng)將其提到議事日程，以期達(dá)到盡快控制霧霾目的。污染物減排對象資料來源：中國環(huán)境統(tǒng)計年報2012各單元中國污染物及廢氣量排放狀況污染物動力單元生產(chǎn)單元生活單元能耗（億噸煤炭）17.5（49.6%）16.1（45.6%）1.7（4.8%）廢氣量（萬億Nm3）20（31%）43（66%）2.2（3%）煙粉塵（萬噸）223（18%）870（70%）143（12%）SO2（萬噸）797（37%）1114（53%）206（10%）NOx（萬噸）1018（43%）1281（55%）39（2%）三、廢氣量減排可行性煙氣量減排內(nèi)容廢氣量減排含廢氣循環(huán)和梯度利用二個內(nèi)容，涉及三個方面：設(shè)備內(nèi)部、設(shè)備之間和企業(yè)之間的廢氣循環(huán)和梯度利用。廢氣減排技術(shù)三個方面1.電解鋁煙氣污染物趨零排放；2.糧油煙氣VOC煙氣梯度利用；3.味精行業(yè)煙氣量循環(huán)；4.醫(yī)藥行業(yè)VOC煙氣量減排；5.燒結(jié)機(jī)煙氣循環(huán)減排。煙氣量減排案例煙氣量減排預(yù)期效果廢氣減量化技術(shù)效果分析項目減排量（#占非電產(chǎn)業(yè)%）廢氣量（萬億標(biāo)立方）18.4（40/63）SO2（萬噸）124*（9.4）NOx（萬噸）193*（14.6）CO（萬噸）1.1*煙粉塵（萬噸）259（25.6）節(jié)約標(biāo)煤耗（億噸）2.2（30.9）

若將廢氣循環(huán)/梯度利用技術(shù)在非電行業(yè)，對化解我國能耗與環(huán)保矛盾起到不可替代的積極作用。水泥、鋼鐵、煉焦、電石、電解鋁企業(yè)采用廢氣循環(huán)技術(shù)節(jié)能減排效果注：*根據(jù)基礎(chǔ)和實測數(shù)據(jù)的計算值；#扣除電力和不計民用

四、可持續(xù)深度控制技術(shù)方向1.不僅對濃度控制也要減排廢氣量，才可加快空氣質(zhì)量的好轉(zhuǎn)；2.控制污染的副產(chǎn)物農(nóng)業(yè)結(jié)合才可持續(xù)；3.多類污染物協(xié)同控制；4.非常規(guī)污染物協(xié)同控制?？沙掷m(xù)深度控制技術(shù)方向理念轉(zhuǎn)變：包括非常規(guī)污染物控制案例電解鋁煙氣污染物趨零技術(shù)主要工藝技術(shù)路線：效益分析

22利潤：項目實施后，每度電節(jié)煤6.21g/kwh，涉及機(jī)組2*200WM+2*660WM，年運行時間按8000h/a計，每小時節(jié)約標(biāo)煤13.06t，年節(jié)約標(biāo)煤10.4萬噸，標(biāo)煤價格按460元/t計，年節(jié)約煤耗為4784萬元。

除去人工費用、材料成本、財務(wù)和運營費用，年均利潤為2262萬元。中國環(huán)科院、青海省環(huán)科院、青海祁連水泥有限公司合作開發(fā)案例應(yīng)用：青海祁連水泥有限公司2500t/d水泥窯2#生產(chǎn)線水泥窯高濃度有機(jī)廢水脫硝工藝流程圖

技術(shù)概況利用高濃度的有機(jī)廢水作為水泥窯SNCR煙氣脫硝還原劑，代替氨水還原劑根據(jù)廢水的成分設(shè)計最佳還原劑噴射點設(shè)計開發(fā)廢水脫硝噴槍

案例全貌圖還原劑噴射位置圖產(chǎn)學(xué)研

工藝原理廢水進(jìn)入還原劑調(diào)節(jié)罐，按比例配制后經(jīng)過濾輸送至還原劑儲罐配制的還原劑再次經(jīng)過濾，加壓至噴射單元，經(jīng)壓縮空氣霧化進(jìn)入分解爐進(jìn)行煙氣脫硝還原劑TOC（mg/L）NH3-N（mg/L）比例（%）含肼化工廢水12000800060制藥廢水3729030820氨水20000020技術(shù)效果還原劑配比成分表

主要技術(shù)指標(biāo)滿足GB4915、GB30485最新排放標(biāo)準(zhǔn)的要求，廢水全部利用，脫硝效率大于32%投資費用本項目為在原有的SNCR煙氣脫硝工程基礎(chǔ)上進(jìn)行改造，原投資350萬元，工程改造投資28萬元運行費用本項目改造前運行費用為300萬元/年。改造后運行費用155.52萬元/年；消納含肼化工廢水5184t/年、制藥廢水1728t/年，節(jié)省廢水處理費用50余萬元/年分解爐NO濃度場分布圖分解爐溫度場分布圖五、配套的管理及結(jié)構(gòu)減排探索配套的管理與結(jié)構(gòu)減排機(jī)制

廢氣量減排及配套的深度控制技術(shù)將是我國今后霧霾控制的重要途徑之一。目前，廢氣量減排及配套的深度控制技術(shù)尚處于起步階段，國內(nèi)外對應(yīng)管理體系尚處于空白，亟待建設(shè)和完善。我國既無可借鑒更無可照搬的國外經(jīng)驗，因此探索建設(shè)符合我國國情的廢氣量減排