现代煤化工行业二氧化硫排放特征分析及对策建议

随着新型煤化工行业在国内的迅猛发展,由此带来的大气污染问题不容忽视.本文通过对我国已建的大型煤化工项目进行调研,研究不同煤化产品的生产工艺、二氧化硫产生机理;对典型煤化工项目做硫平衡分析,估算煤化工工艺过程中的非正常排放情况.结果表明：生产装置开停车或出现故障时的非正常排放具有瞬间产生浓度高、排放量大等特点,是当前我国新型煤化工产业最重要的二氧化硫排放来源.     

污泥焚烧项目环境监理钙硫比核算应用实践研究

在污泥焚烧项目环境监理过程中,通过核算钙硫摩尔比考察或佐证二氧化硫的去除能力及效果.根据钙硫比核算需要收集项目相关生产报表,并对污泥焚烧过程中的钙硫摩尔比进行核算.通过对钙硫比的合理性进行分析,进而考察污泥焚烧过程中二氧化硫产生情况及达标排放情况,提升环境监理工作深度.数据来源为企业实际生产报表,分析方法为钙硫元素摩尔量理论反应值、质量平衡、热量平衡.通过实际数据核算分析发现,污泥焚烧项目中的钙硫元素摩尔比明显低于理论设计值,污泥中硫在焚烧过程中转化成SO2的比例约为64.52%.     

泄漏检测与修复(LDAR)检测数据准确性评估方法研究

泄漏检测与修复技术(LDAR)是控制石化企业设备与管线泄漏的最佳可行技术,检测数据准确度对于企业核算VOCs排放量及环境保护主管部门进行VOCs排污费征收和排污许可证管理至关重要.针对中国石化企业工艺装置特点和LDAR检测数据特征,设计了一套LDAR检测数据准确性评估方法,并运用该方法对24套石化装置的LDAR检测数据准确性进行抽测评估.结果表明该方法可以直观反映企业LDAR检测数据准确度,客观体现不同企业、不同装置在LDAR检测管理水平上的差异.     

浙江省包装印刷行业挥发性有机物排放特征及排放系数

本文通过2105年浙江省254家包装印刷企业的调查数据,剖析了该行业原辅料组分及挥发性有机物(VOCs)污染治理现状,并筛选出100家典型企业,按印刷工艺划分阐述包装印刷行业VOCs排放特征、核算VOCs排放系数.结果表明,浙江省近2/3包装印刷企业未能有效处理VOCs,且大部分企业仍使用溶剂型原辅料,主要排放污染因子为乙酸乙酯、异丙醇、乙醇、乙酸丙酯、乙酸丁酯等9种物质.全省包装印刷行业VOCs平均排放系数为0.485 kg·kg~(-1),其中凹印工艺排放系数最高,为0.634 kg·kg~(-1).与物料衡算法计算值相比,由排放系数得到的排放量误差控制在15%以内.     

橡胶制品工业含硫恶臭气体分析与评价

以轮胎企业含硫恶臭气体排放为例,通过引述美国国家环保总局《空气污染物排放系数汇编》(AP-42)的橡胶工业污染物排放因子,与轮胎企业含硫恶臭气体实测数据进行比较分析,结果表明轮胎企业含硫恶臭气体主要为二硫化碳,对轮胎企业建设项目环境影响评价应把二硫化碳作为大气环境影响评价因子,二硫化碳排放系数可参照AP-42确定。     

煤化工行业氮氧化物排放系数研究

通过现场监测和模拟燃烧实验的方法,分别对陕西某煤化工企业中的甲醇、二甲醚、合成氨和尿素工艺过程中的氮氧化物进行监测,并初步核算各煤化工行业氮氧化物的排放系数.结果显示,不同煤化工行业中,煤炭在作为原料利用时氮氧化物排放量不尽相同,其中甲醇行业氮氧化物排放量为153.19~252.43g/h,平均为211.24g/h;二甲醚行业氮氧化物排放量为22.38~52.20g/h,平均为35.39g/h;合成氨行业为246.48~359.65g/h,平均305.94g/h;尿素行业为13.70~26.75g/h,平均19.89g/h.不同行业氮氧化物的排放系数也有所差别,按照单位产品排放量核算时,各行业氮氧化物的排放系数分别为甲醇41.35~88.10g/t-产品、二甲醚62.27~145.25g/t-产品、合成氨213.47~322.43g/t-产品、尿素0.21~0.41g/t-产品,以单位原料煤消耗量核算出的氮氧化物排放系数分别是甲醇30.18~52.86g/t-原料煤、二甲醚22.83~53.26g/t-原料煤、合成氨119.72~172.73g/t-原料煤、尿素为0.14~0.28g/t-原料煤.通过比较可知,煤在作为原料利用时其氮氧化物的排放系数远小于煤的燃烧过程.     

水泥行业二氧化碳排放统计——以贵阳市为例

本文从水泥行业二氧化碳的排放统计出发,研究二氧化碳排放的重要影响因素、二氧化碳排放的指标体系,从而得出一套水泥行业二氧化碳排放统计的核算方法.以贵阳市为例,从三种不同活动水平的统计数据对水泥行业生产工艺过程中产生的CO2排放量进行估算比较,验证统计核算方法的有效性,为贵阳市乃至全国水泥行业CO2的减排提供一个可行的科学依据.     

工业污染源产排污核算模型及参数量化方法

工业污染源产排污核算方法及产排污系数是我国工业污染源产排污定量数据获取的重要工具.为进一步提升核算方法的适用性和准确性,基于工业代谢分析理论,针对我国工业污染源类型多样、工艺复杂、产排污环节多的特点,考虑当前工业生产活动中区域分工和专业化生产的现状与趋势,建立了“分类核算、提取共性、突出个性”的可拆分、可组合的产排污模块化核算模型.针对该模型的主要参数——产污系数、污染治理技术去除率、污染治理设施实际运行率分别提出参数量化方法.利用该模型对我国工业行业产排污核算方法及参数制定进行实践,结果表明:①41个工业行业划分为29个流程型行业和12个离散型行业.②41个大类工业行业核算参数包括940个核算环节、1 291种主要产品、1 575种原料、1 521个工艺的31 219个废水和废气污染物的产污系数以及101 358种污染治理技术去除率.③核算参数的最终核定应经过多级检验和校核.④核算参数受工业生产技术和污染治理技术变动影响,应及时进行修订或动态更新;在参数量化方法研究方面需不断深入挖掘产污系数影响因素组合的定量分析技术并扩展其应用,同时不断完善治理设施实际运行率的表征方式.研究显示,以工业代谢分析为理论依据建立的产排污模块化核算模型及参数量化方法符合我国工业污染源代谢规律和特征,已在第二次全国污染源普查、排放源统计调查中全面应用.由于工业生产体系具有动态变化性,核算模型及参数也应与之同步变化.      

中美温室气体排放核算的对比分析及建议

美国关于温室气体排放核算的研究起步较早,相关经验值得中国借鉴.以美国的温室气体核算为参照对象,对比我国温室气体排放核算在数据来源、核算方法、数据质量控制方面的实际情况,探讨如何进一步提高我国温室气体排放核算结果的准确度,以求更准确地反映国内不同地区不同行业的温室气体排放情况.     

基于热异常探测的北京水泥厂大气污染排放评估

为对水泥行业实现大气污染排放动态监测,反映污染排放的时空分布特征,提出基于热异常点探测数据的新型干法水泥气态污染物排放量测算方法.利用VIIRS热异常点的FRP(fire radiation power,辐射功率)参数结合水泥产业结构特点,建立FRP与污染物排放之间的定量估算关系.利用2013—2017年北京市水泥生产统计信息和热异常点探测数据进行了大气污染排放评估,结果显示:①利用热异常产品的FRP参数估算北京市水泥厂的污染排放水平,利用NO_x和SO₂排放量的统计数据对排放估算值进行相关性验证,二者统计值与估算值之间的相关性系数分别为0.65和0.63.②2013—2017年北京市所有水泥厂的热异常点数据与环境统计数据中水泥总产量、熟料总产量、煤炭总产量以及NO_x、SO₂和烟(粉)尘排放量的相关性均较好,相关性系数均在0.7左右.③自2013年以来,北京市金隅琉水环保科技有限公司和北京金隅北水环保科技有限公司的热异常点数均呈下降趋势.由于采取了减排措施,水泥总产量和污染排放量也均呈逐年减少的趋势.研究显示,基于热异常点探测数据的新型干法水泥气态污染物排放量测算方法可快速获取水泥厂的位置信息、热释放规模,结合污染排放因子可间接评估水泥厂NO_x和SO₂等主要污染物的排放情况.      

我国中小型燃煤锅炉SO2排放特征与控制对策

 基于87台中小型燃烟煤层燃炉(£70MW)的燃料特性分析数据和SO2排放实测数据,研究了锅炉出力、过量空气系数、燃煤硫含量对燃烧过程中SO2初始排放浓度的影响,分析了燃煤锅炉SO2排放现状,讨论了我国中小型燃煤锅炉SO2排放管理控制的潜力和可行性.结果表明,在锅炉运行负荷³80%的条件下,SO2初始排放浓度与燃煤硫含量之间具有显著的线性相关性,与锅炉出力和过量空气系数无关;分别有94%和87%的实测锅炉可以满足国家现行排放标准规定的第I和第II时段SO2最高允许排放浓度.     

烟煤层燃炉颗粒物的生成特征与管理控制

以95台中小型燃烟煤层燃炉(≤70MW)的燃料特性分析数据和颗粒物(PM)排放实测数据为基础,利用统计分析方法,研究了锅炉出力、过量空气系数、燃煤灰分含量对燃烧过程中PM初始排放浓度的影响,分析了燃煤锅炉PM排放现状,讨论了我国中小型燃煤锅炉PM排放管理控制的潜力和可行性。结果表明,在锅炉运行负荷≥80%的条件下,PM初始排放浓度随过量空气系数和燃煤灰分含量的增加略有增大,而与锅炉出力无关;在用烟煤层燃炉PM排放浓度基本上能够满足国家现行污染物排放标准规定的排放限值要求;有96%的锅炉所采用的除尘装置的除尘效率大于80%;与其他国家相比,目前我国对于中小型燃煤锅炉PM的排放控制还处于中等水平,建议在国家层面上适时提高燃煤锅炉颗粒物的排放限制。     

中国石化化工行业二氧化碳排放达峰路径研究

石化化工行业是高耗能高排放行业之一,约占工业部门碳排放比例的10%,研究石化化工行业碳排放达峰路径不仅能推动工业部门尽早实现达峰,同时也为石化化工行业加快绿色低碳转型指明方向. 基于中国统计年鉴、行业协会、企业碳核查等多来源数据,在分析历史排放趋势的基础上,识别能源集中度高的重点行业和产品,采用情景分析法针对石油和天然气开采业、石油煤炭及其他燃料加工业、化学原料及化学制品制造业三大子行业中的炼油、乙烯、丙烯、对二甲苯和合成氨等重点产品,预测其基准情景和控排情景下的重点产品产量和碳排放强度,以及石化化工行业2021—2035年二氧化碳排放趋势. 石化化工行业在基准情景下排放量无法实现2030年前达峰,控排情景下将于2030年达峰,峰值为17.3×108 t. 通过能源结构调整、节能和低碳技术改造、低碳循环及高效利用等途径可以实现行业减排,与BAU(仅考虑石化产品产量变化,不考虑产品结构、单位产品能耗变化)情景相比,减排贡献最大的路径是化石能源利用清洁化改造,2030年相对BAU减排1.19×108 t,贡献率约44%;其次是加大节能和低碳技术改造力度和资源循环及高效利用,减排量分别为0.8×108和0.6×108 t,减排贡献率分别达到29%和22%.      

企业清洁生产审核减排量核算方法的探讨

2008年,清洁生产审核在COD和SO2减排中分别贡献了11．95％和22．12％,但由于其核算方法的不完善,仅被总量核查认可1％和2．56％。欲完善企业清洁生产审核减排量核算方法,本文通过界定审核减排量的范畴,提出了三种审核减排量核算方法：物料衡算法、实地监测法和产污强度法。阐述了三种方法的概念及在企业清洁生产审核减排量核算过程中的应用方法和适用范围：物料衡算法通过对企业的原材料、辅料、能源、水等进行衡算分析,明确企业污染物产生量,对比审核前后得出审核减排量;实地监测法直接从企业产污口等获取企业污染物产生等情况,对比企业审核前后监测的数据得出审核减排量;产污强度法按照产污强度分别核算出审核前后污染物产生量,得出审核减排量。     

2015年中国地区大气甲烷排放估计及空间分布

CH₄是仅次于CO₂的重要温室气体,也是重要的化学活性气体.定量估算我国甲烷的排放量及分析其空间分布特征,对于控制温室气体排放,减缓温室效应具有重要意义.本文以2015年中国官方统计年鉴资料为基础,利用IPCC排放清单指南、国内外排放因子研究结果及动力学模型方法,从能源活动（煤炭开采和油气系统）、农业活动（反刍动物、稻田排放和秸秆露天燃烧）、自然源排放（自然湿地和植被排放）、废弃物处理（固体废弃物、工业污水和生活污水）和人工湿地等几个主要方面,对中国地区的CH₄排放进行定量估计.结果表明：中国地区2015年CH₄排放总量为61.59 Tg,其中以农业活动和能源活动为主要排放源,排放量分别达到20.42 Tg和20.39 Tg,占总排放量比例分别约为33.2%和33.1%.CH₄自然源考虑了植被和自然湿地排放,排放量为11.77 Tg,占比为19.1%;废弃物处理产生的CH₄排放量为8.64 Tg,占比为14.0%;人工湿地排放量为0.37 Tg,占比为0.6%.从空间分布来看,CH₄排放具有较明显的不均匀性,大值区主要集中在华北、西南及东南地区,而西北地区的排放量则相对较低,主要与各地的资源环境、人口密度和经济情况密切相关.     

安阳市典型工业源PM2.5排放特征及减排潜力估算

为探究安阳市PM_(2. 5)排放特征,通过现场调查对安阳市工业源活动水平和控制技术信息进行收集,采用合理的估算方法、排放因子,建立了安阳市2016年工业源PM_(2. 5)排放清单,并利用地理信息系统(GIS)技术进行空间分配.基于典型行业超低排放改造和煤炭压减要求设置3种情景,估算了2020年安阳市工业源PM_(2. 5)减排潜力.结果表明,安阳市2016年工业源PM_(2. 5)排放总量为81 071. 13 t;有色冶金、钢铁和建材行业是安阳市PM_(2. 5)主要贡献源,分别占总排放量的45. 43%、25. 74%和18. 00%;安阳市各乡镇排放差异突出,PM_(2. 5)排放主要集中在市区及林州市和安阳县,且以安阳市区排放量最为突出,而安阳市区的4个辖区的排放强度差异更为巨大;通过设定不同控制情景,估算2020年安阳市PM_(2. 5)减排潜力分别为398. 72、11 623. 87和14 072. 27 t,分别占2016年工业源排放总量的0. 49%、14. 34%和17. 22%.可见,安阳市PM_(2. 5)具有较大减排潜力,超低排放改造和煤炭压减对安阳市PM_(2. 5)减排具有重要意义.     

Emissions of SO2, NO and N2O in a circulating fluidized bed combustor during co-firing coal and biomass

This paper presents the experimental investigations of the emissions of SO2, NO and N2O in a bench scale circulating fluidized bed combustor for coal combustion and co-firing coal and biomass. The thermal capacity of the combustor is 30 kW. The setup is electrically heated during startup. The influence of the excess air, the degree of the air staging, the biomass share and the feeding position of the fuels on the emissions of SO2, NO and N2O were studied. The results showed that an increase in the biomass shares resulted in an increase of the CO concentration in the flue gas, probably due to the high volatile content of the biomass. In co-firing, the emission of SO2 increased with increasing biomass share slightly, however, non-linear increase relationship between SO2 emission and fuel sulfur content was observed. Air staging significantly decreased the NO emission without raising the SO2 level. Although the change of the fuel feeding position from riser to downer resulted in a decrease in the NO emission level, no obvious change was observed for the SO2 level. Taking the coal feeding position R as a reference, the relative NO emission could significantly decrease during co-firing coal and biomass when feeding fuel at position D and keeping the first stage stoichiometry greater than 0.95. The possible mechanisms of the sulfur and nitrogen chemistry at these conditions were discussed and the ways of simultaneous reduction of SO2, NO and N2O were proposed.     

中国煤化工行业二氧化碳排放达峰路径研究

煤化工行业是我国煤炭消费和CO₂排放的主要贡献者之一,在2030年前实现碳达峰目标要求下,煤化工行业高碳排放的发展模式将不可持续且面临巨大挑战,开展煤化工行业CO₂排放达峰路径研究、实现高碳能源的绿色低碳化利用成为亟待解决的问题. 基于煤化工各子行业发展现状分析,综合考虑经济社会发展、节能低碳技术应用、原料和燃料结构调整等因素,采用下游部门需求法和项目法分别预测传统煤化工与现代煤化工各子行业未来发展规模,采用碳排放系数法预测不同情景下2021—2035年行业碳排放量变化趋势,判断行业实现碳达峰的关键措施、达峰时间和峰值. 结果表明:①2019年我国煤化工行业碳排放量为5.4×108 t,占全国碳排放总量的4.8%. 其中,传统煤化工碳排放量为3.6×108 t,现代煤化工碳排放量为1.8×108 t. ②基准情景下,煤化工行业无法在2030年前实现碳达峰;强化控制情景下,通过采取一系列控碳措施,可推动煤化工行业在2025年左右提前达到碳排放峰值. ③控制现代煤化工规模、优化行业用能结构、优化甲醇原料结构等措施是煤化工行业碳减排的三项主要措施,到2030年可分别减少碳排放0.50×108、0.16×108和0.08×108 t. 研究显示,促进煤化工行业碳达峰应尽快实施控制现代煤化工发展规模、从源头减少传统煤化工产品需求、优化甲醇行业原料结构、优化煤化工用能结构、提高行业能效水平和促进产品固碳化等政策措施.      

中小型烟煤层燃炉NOx排放因子的研究

以86台中小型烟煤层燃炉(额定出力≤65 MW)的燃料特性和NO_x排放实测数据为基础,采用统计分析方法,分析了锅炉出力、过量空气系数、燃煤挥发分〔w(挥发分)〕和燃煤含氮量〔w(N)〕对NO_x排放因子的影响,研究了NO_x排放因子的确定方法. 结果表明:中小型烟煤层燃炉基于燃料消耗量、低位发热量和燃煤w(N)的NO_x排放因子EF_C,EF_H和EF_N的平均值分别为3.87 g/kg,185.01 ng/J和0.47 kg/kg;锅炉出力对NO_x排放因子没有显著影响;NO_x排放因子随燃煤w(挥发分)增高而降低;随过量空气系数和燃煤w(N)增大,NO_x排放因子的EF_C和EF_H增高,而EF_N并不受影响.