固定燃烧源颗粒物稀释采样系统的研制与应用

为研究固定燃烧源颗粒物排放特征,研制开发了稀释烟道采样系统,该系统能模拟高温烟气排放到大气中的冷却、稀释、凝结等物理化学过程,捕集燃烧源排放的一次颗粒物.详细阐述了采样系统的结构并对系统进行了检验.整个采样系统稳定度高,测量结果可靠,操作简便.采样系统小型化设计,适合于现场应用.该系统已成功应用于我国典型燃烧源颗粒物排放特征研究.

典型固定燃烧源颗粒物成分谱特征研究

为了研究典型固定燃烧源颗粒物成分谱特征,于2013年在河北省应用固定源稀释采样系统采集燃煤电厂、燃煤锅炉、水泥窑及焦化厂炼焦炉等固定燃烧源排放的颗粒物(PM_(10)和PM_(2.5))样品。采样点设置在脱硫除尘器后,稀释比控制在20倍,采样流量为16.7L/min,采集3~4 h,每种颗粒物采集3个平行样品。应用ICP-MS、离子色谱仪和DRI碳质分析仪对PM_(10)和PM_(2.5)样品中的元素组分、水溶性离子及OC/EC组分质量分数进行了分析。结果表明,采用循环流化床锅炉的燃煤电厂排放的PM_(10)中主要组分为Al、Ca、SO_4^(2-)、OC,其质量分数分别为12.1%±5.3%、20.4%±7.3%、9.7%±3.1%、26.7%±8.2%,PM_(2.5)主要组分为Al(11.4%±4.7%)、Ca(17.9%±5.8%)、SO_4^(2-)(11.5%±2.8%)、OC(30.4%±10.8%);采用煤粉炉锅炉的燃煤电厂排放的PM_(10)中主要组分为Al、Ca、SO_4^(2-),其质量分数分别为18.9%±6.4%、12.8%±4.3%、6.2%±2.3%,PM_(2.5)主要组分为Al(9.5%±3.7%)、Ca(12.8%±5.5%)、SO_4^(2-)(10.8%±3.6%)。燃煤锅炉排放的颗粒物中主要组分为Na、Ca、Al、Fe、S、SO_4^(2-)、OC,水泥窑窑尾烟气颗粒物中Na、S、Ca、SO_4^(2-)、Mg^(2+)、OC质量分数较高,炼焦炉排放的颗粒物中主要组分为S、SO_4^(2-)、NH_4^+、OC。4类固定燃烧源PM_(10)和PM_(2.5)成分谱中各成分的相关系数均在0.9以上,但分歧系数分析结果表明PM_(10)和PM_(2.5)颗粒物成分谱差异性较大。

生物质固定燃烧源烟气稀释采样装置设计与试验

针对现有的稀释通道多级采样装置存在稀释比小、停留时间短和便携性能差等问题,根据生物质成型燃料燃烧排放高温烟气中的大气颗粒物数量和质量分布特点,采用二级稀释、反馈调节和射流的原理,设计了生物质固定燃烧源烟气稀释采样装置。该装置由采样枪、一级稀释系统、二级稀释系统、洁净空气发生系统、撞击采样装置等部分组成。装置加工完成后,采用木质成型燃料开展颗粒物采样试验,试验结果表明,该装置能够模拟固定燃烧源排放烟气进入大气环境中的稀释冷凝过程,稀释比达30,停留时间90 s,试验采集得到8种不同粒径级别的大气颗粒物,其中粒径在0.4~1.1μm之间颗粒物占总采集颗粒物的55.5%~68.1%。研究发现采样装置对空气动力学直径在1.1μm以下的大气颗粒物有较好的采样效果。

固定燃烧源温室气体监测方法研究

由于人类活动的影响,导致大气中温室气体(GHG)的浓度升高,而正确估算温室气体的排放量,对于制定减排措施具有重要的指导意义。本文以某企业馏份油加氢装置为固定燃烧源,采用现场监测方法计算了该企业2011年GHG的排放因子及排放量,并与利用联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)提供的GHG排放因子所估算出的GHG排放量进行了对比,结果表明采用现场监测方法计算得出的GHG排放量更加准确。

沈阳市固定燃烧源挥发性有机化合物2007年排放清单研究

挥发性有机化合物(VOCs)与.OH的反应是对流层臭氧形成的重要化学过程,是导致城市光化学烟雾的根本原因。为建立沈阳市固定燃烧源VOCs排放清单,选取了电力热力行业、钢铁行业和秸秆燃烧3个主要排放源进行研究。结果表明:(1)2007年,沈阳市固定燃烧源VOCs排放总量为8 544.539 t,其中排放量最大的是秸秆燃烧,为6 317.115 t;其次是电力热力行业,为2 225.780 t;最小的是钢铁行业,为1.644 t。(2)沈阳市各区县固定燃烧源VOCs排放量由大到小排序依次为新民市、法库县、东陵区、康平县、辽中县、于洪区、苏家屯区、大东区、沈北新区、铁西区、沈河区、皇姑区、和平区;VOCs排放强度由大到小排序依次为大东区、沈河区、铁西区、东陵区、皇姑区、和平区、于洪区、苏家屯区、法库县、康平县、辽中县、沈北新区、新民市。

湖北省主要固定燃烧源大气颗粒物及VOCs排放特征研究

于2014年1月至12月对湖北省9个城市21家典型企业的固定燃烧源进行了典型大气颗粒物及挥发性有机物(VOCs)的监测工作,研究了固定燃烧源大气颗粒物及VOCs的排放特征及其物质组成。结果表明:大气颗粒物年排放总量与装机容量呈正相关关系,颗粒物粒径越细占总颗粒物的质量百分比越低;不同燃料的锅炉废气中的PM10和PM2.5质量浓度表现为:石油焦>煤>生活垃圾,燃气锅炉废气中只检出PM1.0;焦化厂和炼铁厂锅炉废气中的VOCs以烯(炔)烃为主,各占79.21%和81.09%,乙烯占总VOCs的百分比最高,分别为69.13%和68.88%;燃油锅炉废气中的VOCs以烯(炔)烃(91.74%)为主,燃气锅炉废气中的VOCs以烯(炔)烃(37.96%)和醛脂(38.79%)为主;锅炉废气中VOCs的组分和浓度受锅炉使用类型和燃料类型差异的影响,排放废气中的VOCs浓度水平表现为:焦化厂锅炉>炼铁厂锅炉,燃油锅炉>燃气锅炉,且组分更复杂。

长江三角洲固定燃烧源排放SO_2,NO_x,CO和HC的分布

本文应用全国排污申报数据 ,按 1 /6°× 1 /6°网格精度估算了 1 995年长江三角洲地区固定燃烧源SO2 、NOx、CO和HC的排放分布。

基于本地污染源调查的福州市固定燃烧源大气污染物排放清单及特征

大气污染源排放清单既是大气污染防治的出发点,也是最终评价污染控制措施实施效果的落脚点。固定燃烧源是大气污染的重要排放源,该研究通过发表调查获取相关基本信息与活动水平数据,选取合理核算方法与排放因子,采取自下而上的方法建立了福州市2014年固定燃烧源大气污染物排放清单。结果表明,(1)2014年福州市固定燃烧源排放的SO2为3.99万t,NOx为2.80万t,CO为8.87万t,PM10为1.06万t,PM2.5为0.66万t,BC为0.04万t,OC为0.037万t,VOCs为0.70万t;(2)固定燃烧源污染物排放主要为工业燃烧排放;(3)煤炭燃烧是固定燃烧源污染物排放主要来源;(4)电力行业、非金属矿物制品业、黑色金属冶炼和压延加工业是固定燃烧源主要排放行业;(5)从时间特征分析,火电行业污染物排放与夏季、冬季用电高峰是吻合的;从空间分布来看,固定燃烧源污染物排放主要集中在长乐市、福清市、闽清县、罗源县。对清单进行不确定分析发现,固定燃烧源排放清单不确定性较低。建议后期研究可从规范区域排放清单的分类与编码体系,改进统计数据收集和调查口径,建立具有代表性的本地化排放因子着手,减少清单不确定性,建立高分辨率网格化清单,并应用于空气质量模型预报等。

乌昌石区域化石燃料固定燃烧点源大气污染物排放清单及时空分布

建立了2015年乌昌石区域化石燃料固定燃烧点源大气污染物(NOx、SO2、PM2.5和PM10)的排放清单,并对污染物的时空分布特征进行了分析。结果表明,2015年乌昌石区域化石燃料固定燃烧点源NOx、SO2、PM2.5和PM10的年排放量分别为2.10×105、1.52×105、4.28×104、8.35×104 t。从行业上来看,电力生产与供应行业对NOx、SO2、PM2.5和PM10的贡献率最大,分别为70.78%、66.56%、51.10%、49.98%;从化石燃料上来看,煤炭对NOx、SO2、PM2.5和PM10的贡献率最大,分别为95.63%、99.84%、99.70%、99.84%;从锅炉类型上来看,煤粉炉对NOx、SO2、PM2.5和PM10的贡献率最大,分别为84.20%、85.09%、83.43%、84.06%。固定燃烧点源污染物排放呈现出明显的时间变化特征,采暖季污染物排放量明显高于非采暖季,一天中白天的污染物排放量高于夜晚。空间分布显示,大气污染物的排放源主要集中在乌鲁木齐市、五家渠市和昌吉市。

乌鲁木齐市固定燃烧点源大气污染物排放清单

通过现场调研结合物料衡算法、排放因子法,建立了2015年乌鲁木齐市固定燃烧点源大气污染物CO、NOx、SO2和PM2.5排放清单。结果表明,2015年乌鲁木齐市CO、NOx、SO2、PM2.5的排放量分别为4.41×10^4、6.20×10^4、4.61×10^4、1.57×10^4t;从排放污染物的行业来看,采矿与制造业对4种污染物排放的贡献最大,其对CO、NOx、SO2、PM2.5排放的贡献率分别为49.02%、42.17%、48.40%、78.55%。从地区分布来看,米东区污染物排放量最大,其对CO、NOx、SO2、PM2.5排放的贡献率分别为46.99%、45.90%、51.69%、29.68%。从排放时间来看,供暖季污染物的排放量明显高于非供暖季,白天的污染物排放量高于夜晚。采用蒙特卡罗统计法分析预测的污染物排放量与排放清单计算结果较为接近。

天津市滨海新区大气污染源排放污染物特征分析

通过分析2016年滨海新区大气污染源的组成情况及污染源排放污染物情况,研究分析了污染物排放特征。其中PM 2.5和PM 10的主要排放源是扬尘源,分担率分别为33.71%、54.16%;SO 2、NO X和BC的主要排放源是非道路移动源,分担率分别为46.77%、42.23%和47.43%;CO和OC的主要排放源是固定燃烧源,分担率分别为80.3%、48%;VOCs的主要排放源是工艺过程源,分担率为61.15%;NH 3的主要排放源是农业源,分担率为90.09%。最后对滨海新区大气污染防治工作提出了针对性的防治对策和建议。

企业温室气体排放在区域温室气体清单能源活动中的应用性分析

企业级碳排放核算报告中的固定源燃烧能源消耗,与省级清单能源活动中分设备活动水平数据的范围、边界一致,可以通过分析、筛选、汇总,将企业级固定源燃烧排放消耗的能源,对应至省级温室气体能源活动中。以甘肃省为例,甘肃省涉及温室气体排放的重点行业主要有发电、钢铁、有色金属、化工、建材、造纸、石油化工等,从这些行业的固定源化石燃料燃烧二氧化碳排放来看,与省级清单固定源化石燃料燃烧排放一致,因此可以将各行业设备级能源消耗,对应到省级清单化石燃料燃烧二氧化碳排放行业分类中。其中,甘肃省化工行业省级清单编制涉及到的设备级能源消耗主要是工业锅炉、合成氨造气炉,不涉及发电锅炉,能源作为原材料在化石燃料燃烧方面统一扣除,单独进行统计。通过诸多步骤,获取了清单编制口径的工业锅炉和合成氨造气炉能耗数据。综合来看,在明晰了企业级温室气体核算、区域温室气体清单核算的统计内涵的前提下,能有效将企业级温室气体排放数据,应用到省级温室气体清单能源活动以及碳达峰方案中。该方法简单易用,避免了方案编制时的数据缺失、数据统计错误等问题,能够为省级温室气体清单能源活动以及区域碳达峰方案编制提供新思路、新方法。

复合燃料温室气体排放量计算方法探讨

当前复合燃料温室气体(GHG)排放量的计算普遍采用IPCC排放因子法,此法的运用需要依赖准确的燃料消耗计量、燃料氧化率和燃料低位热值等数据,其缺省因子是否适合有待商榷。本文通过采用实地监测手段,在获得了企业固定排放源设备的相关参数后,采用IPCC排放因子法、质量平衡法、时间比法、负荷法和热值分配法等几种方法对企业GHG排放量进行了计算。结果显示:IPCC排放因子法的计算结果并不能准确地反映企业温室气体的排放情况,而热值分配法可以较好地对燃烧复合燃料的固定燃烧源GHG排放量进行计算。建议有条件的地区采用监测法对固定燃烧源GHG排放量进行计算,而采用热值分配法对燃烧复合燃料的固定燃烧源拓展时间段的GHG排放量进行计算。

北京市典型燃烧源颗粒物排放水平与特征测试

研究以自行建立的固定燃烧源烟气颗粒物与水溶性离子监测采样系统和FPS4000与ELPI+结合使用的颗粒物分级采样系统,应用于北京市典型燃烧源烟气颗粒物排放监测.结果表明,北京市燃烧源烟气中总颗粒物基准排放质量浓度最高达83.68 mg·m^(-3),最低0.12 mg·m^(-3),颗粒物粒数浓度在10~4~10~6个·cm^(-3)数量级上.北京市燃烧源颗粒物质量和数量浓度排放水平排序依次为:供暖燃气锅炉<电厂燃煤锅炉<供暖燃煤锅炉.PM_(10)排放呈双峰或三峰分布,峰值均在1μm以下.从粒数分析,PM_(10)中99.8%以上为PM_(2.5),并以PM_(0.1)为主,占PM_(2.5)的83%以上,但从质量上分析PM_(10)中PM_(2.5)与PM_(0.1)的比例大幅降低,PM_(2.5)占PM_(10)的82%左右,PM_(0.1)占PM_(2.5)的27%~33%.

燃气电厂GHG计算方法探讨

目前国内对固定排放源的碳排放量计算主要有在线监测法、移动监测法、时间比法、负荷法、质量比法、质量平衡(碳平衡)法、排放因子法,本文通过实地监测和数据收集,获得了燃气电厂不同方法的碳排放量,对各种方法进行了对比,为同类企业和政府进行碳排放量计算提供了依据。