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氮氧化物源強(qiáng)計(jì)算、標(biāo)準(zhǔn)適用、源強(qiáng)控制技術(shù)總結(jié)

2014-9-27 22:52 來源: 環(huán)境影響評(píng)價(jià)部落

第三種方法


第三種方法:

按照《環(huán)境保護(hù)實(shí)用數(shù)據(jù)手冊(cè)》-胡名操中相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),工業(yè)鍋爐燃燒1t煤產(chǎn)生的氮氧化物為9.08kg(第65頁,表2-51);用煙煤作燃料,選鍋爐鋪撇式加煤產(chǎn)生的氮氧化物為7.5kg(第66頁,表2-53);用無煙煤作燃料的鍋爐燃燒,選可移動(dòng)爐蓖產(chǎn)生的氮氧化物產(chǎn)生量為5kg(第67頁,表 2-57);美國典型的燃燒煙煤小型工業(yè)鍋爐的氮氧化物7.5kg(第68頁,表2-60)。

第四種計(jì)算方法:

采用《產(chǎn)排污系數(shù)手冊(cè)》第十冊(cè):按燃燒1t煤來計(jì)算:

煙煤-層燃爐:2.94kg;285.7mg/m3;(第240頁)

鍋爐燃燒氮氧化物排放量

燃料燃燒生成的氮氧化物量可用下式核算:

GNOx=1.63B(β·n+10-6Vy·CNOx)

式中:GNOx :燃料燃燒生成的氮氧化物(以NO2計(jì))量(kg);

B :煤或重油消耗量(kg);

β:燃燒氮向燃料型NO的轉(zhuǎn)變率(%),與燃料含氮量n有關(guān)。普通燃燒條件下,燃煤層燃爐為25~50%(n≥0.4%),燃油鍋爐為32~40%,煤粉爐取20~25%;

n :燃料中氮的含量(%);

Vy:燃料生成的煙氣量(Nm3/kg);

CNOx~溫度型NO濃度(mg/Nm3),通常取70ppm,即93.8mg/Nm3。

固定污染源監(jiān)測(cè)質(zhì)量保證與質(zhì)量控制技術(shù)規(guī)范(試行)(HJ/T 373-2007)中5.3.5 核定氮氧化物排放量

核定氮氧化物排放量時(shí),可現(xiàn)場(chǎng)測(cè)算氮氧化物排放量,與實(shí)測(cè)氮氧化物濃度對(duì)比,若兩者相差大于±50%,應(yīng)立即現(xiàn)場(chǎng)復(fù)核,查找原因。

燃料燃燒過程中氮氧化物排放量可參考公式(8)計(jì)算。

氮氧化物排放量(千克)=燃料消耗量(噸)×排放系數(shù)(千克/噸) 8

計(jì)算燃燒過程中氮氧化物排放量時(shí),可參考表5 系數(shù)。

生產(chǎn)工藝過程產(chǎn)生的氮氧化物排放量可按公式(9)計(jì)算。

生產(chǎn)工藝過程中氮氧化物排放量(千克)=工業(yè)產(chǎn)品年產(chǎn)量()×排放系數(shù)(千克/) 9

計(jì)算工藝過程中氮氧化物排放量時(shí),可參考表6 中參考系數(shù)。

天然化石燃料燃燒過程中生成的氮氧化物中,一氧化氮占90%,其余為二氧化氮。燃料燃燒生成的NOx主要來源于:一是燃料中含有許多氮的有機(jī)物,如喹啉 C5H5N、吡啶C9H7N等,在一定溫度下放出大量的氮原子,而生成大量的NO,通常稱為燃料型NO;二是空氣中的氮在高溫下氧化為氮氧化物,稱為溫度型NOx。燃料含氮量的大小對(duì)煙氣中氮氧化物濃度的高低影響很大,而溫度是影響溫度型氮氧化物生成量大小的主要因素。

燃料名稱

含氮質(zhì)量百分比/%

數(shù)值

平均值

0.5~2.5

1.5

劣質(zhì)重油

0.2~0.4

0.2

一般重油

0.08~0.4

0.14

優(yōu)質(zhì)重油

0.005~0.08

0.02

按公式計(jì)算,鍋爐一般在600~700 mg/Nm3,水泥廠有的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的一般在700左右。

熱力型NOX產(chǎn)生機(jī)理,與溫度,含氧量,接觸時(shí)間有很大關(guān)系,基本上是在700~1500度范圍內(nèi)有少量的NO產(chǎn)生,并且微乎其微,1500度以上才會(huì)有大量的NOX產(chǎn)生,并且溫度每增加一倍,NOX產(chǎn)生速率增加6-7倍。但是有C,H化合物同時(shí)存在的時(shí)候,那么就會(huì)有瞬時(shí)型的NOX產(chǎn)生,反應(yīng)速度極快。

大多數(shù)情況下,氮氧化物產(chǎn)生都是熱力型,一般大氣污染防治工程著作中,基本會(huì)有一個(gè)溫度-濃度曲線,按燃燒溫度、燃燒氣量,查濃度,算出數(shù)量。

根據(jù)環(huán)境保護(hù)部環(huán)境工程評(píng)估中心2011年5月27組織召開燃煤火電項(xiàng)目大氣污染控制措施專題研討會(huì)精神,循環(huán)流化床鍋爐適宜配置選擇性非催化還原法 (SNCR),脫硝效率達(dá)40%以上,氮氧化物排放濃度可小于100毫克/立方米。以此反推,鍋爐出口NOX濃度也不會(huì)超過200。

鍋爐等的燃燒產(chǎn)生的污染物以一氧化氮為主(有文獻(xiàn)說90%以上)??梢缘皆?5%左右。但是NO很不穩(wěn)定,遇到空氣中的氧氣或者臭氧能夠很快被氧化成 NO2,這是由NO的性質(zhì)決定的。當(dāng)然,在空氣中NO2又有可能會(huì)還原成NO。但是在空氣中穩(wěn)定存在的NOx是是NO2,NO2在空氣中占NOx的比例也最高。我們環(huán)保上選擇污染控制因子,也應(yīng)選擇穩(wěn)定、可測(cè)、可控的因子,加之NO2的毒性也遠(yuǎn)比NO高。因此從國外來看,絕大多數(shù)國家和地區(qū)都是控制 NO2,少數(shù)會(huì)同時(shí)把NOx也列為控制指標(biāo),據(jù)我所知沒有把NO列入控制因子的。

導(dǎo)則中提到的90%和 75%的轉(zhuǎn)換率是否合理。他的回復(fù)是,正常情況,NOX在空氣中達(dá)到轉(zhuǎn)換平衡情況下,可能達(dá)不到這么高的比例。但如果從保守的計(jì)算角度出發(fā)的,在特定情況下,轉(zhuǎn)換率是有可能達(dá)到這么高的水平的。此外,導(dǎo)則給出這兩個(gè)轉(zhuǎn)換率只是參考值,但不是不允許在預(yù)測(cè)過程中考慮真正的化學(xué)轉(zhuǎn)化過程。如果有合適的方法并且模型支持的話,我覺得應(yīng)該是更合理的一種做法。

總量控制按氮氧化物排放總量來控制。


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