源清单的建立

大气污染源清单的建立谢绍东300MW、600MW燃低挥发份无烟煤锅炉焚烧秸杆

中国当前面临的区域复合型大气污染问题

复合型大气污染的控制+扬尘颗粒物污染严重大气氧化性增强以城市为中心，呈区域性若不及时加以控制势必更加恶化酸雨形成机制为什么需要建立源清单?8排放量估算目的与用途1.空气质量管理成效评估及控制策略研究

2.空气污染管理应用工具

对既有污染源及新增污染源有不同的管理方式：

A.既有污染源：

包括空气污染许可排放量核定、空气污染排

放量定期申报、空气污染物排污收费、

总量控制及排放交易等B.新增污染源：环境影响评价或许可申请阶段的扩散模式模拟

，评价空气质量浓度增量的影响

燃烧烟尘NoxSO2有机物重金属燃料煤炭油气生物质垃圾燃烧排放燃烧产生的污染物

燃料燃烧过程并不是那么简单，还有分解和其他的氧化、聚合过程。燃烧烟气主要由悬浮的少量颗粒物、燃烧产物、未燃烧和部分燃烧的燃料、氧化剂以及惰性气体（主要是N2）等组成。燃烧可能释放出的污染物有：CO2、CO、SOx、NOx、烟、飞灰、金属及其氧化物、金属盐类、醛、酮和绸环碳氢化合物等。这些都是有害物质，它们的形成与燃烧条件有关。燃烧产物与温度的关系不燃烧排放的源生物扬尘方法大气污染源及其分类按社会功能的不同可分为天然源和人为源；人为源：工业污染源，农业污染源，生活污染源，交通污染源；按污染物运动状态分：固定污染源和流动污染源按污染物影响范围分：点污染源、线污染源、面污染源大气污染物分类污染物排放量

通过测定烟气中污染物的浓度，根据实际排烟量，很容易计算污染物的排放量。但在很多情况下，需要根据同类燃烧设备的排污系数、燃料组成和燃烧状态，预测烟气量和污染物浓度。各种污染物的排污系数由其形成机理和燃烧条件决定。对各污染源详细调查，根据各源的基本工况和排放因子模型，建立污染源清单和数据库，据此可以分析各源排放对排放量的贡献及对空气质量的相对影响，确定重点污染源。测量与调查测什么?如何测量?计算物料衡算排放因子计算（1）根据实测的污染物浓度和排烟量

（2）根据燃烧设备的排污系数、燃料组成和燃烧状况预测烟气量和污染物浓度

排放因子（EmissionFactor）因此，最重要的工作就成为：寻找排放因子；寻找活动水平。19排放量推估算方法空气污染物排放量的估算方法：1.直接估算方法：由测量排放污染物的浓度及体积流量估算，

用在工厂烟囱/排放口的排放量估算2.质量平衡法：由物質输入与输出间的平衡关系估算3.工程计算方法：利用物质成份特性及理论公式估算4.间接估算方法：即排放系数估算法，利用一具代表性的

系数因子配合活动水平估算。不确定性分析排放源清单的估算分析过程中不可避免地存在着监测误差、随机误差、关键数据缺乏以及数据代表性不足等固有的不确定性因素,如果这些不确定性因素不能被正确识别和量化，将有可能导致对排放趋势、排放源分配、重要不确定性源的识别以及污染源与空气质量关系等产生错误认识，甚至可能因此而制定错误的空气污染控制策略。不确定性定量方法涉及到对排放源清单模型输入(排放因子和活动水平)的不确定性识别,以及通过该模型将不确定性传播到模型的输出,以量化排放源清单不确定性的大小。输入参数的不确定性分析：统计分析或专家判断；排放源清单模型中的传播分析：蒙特卡罗模拟法分析。该法因灵活性较强而得到广泛使用，从模型输入中随机抽取1个值，计算相应的模型输出大小，经过n次重复抽样，由n个模型输出构成的概率分布代表了模型输出的不确定性，从而量化了排放源清单的不确定性。

重要不确定性源分析：敏感性分析，相关性分析燃料燃烧的理论空气量

理论空气量燃料燃烧所需要的氧气，一般是从空气中获得的；单位量燃料按燃烧反应方程式完全燃烧所需要的空气量称为理论空气量，由燃料的组成决定，可根据燃烧方程式计算求得。建立燃烧化学方程式时，通常假设：

（1）空气仅是由氮和氧组成的，其体积比为79.1:20.9=3.78；（2）燃料中的固态氧可用于燃烧；（3）燃料中的硫主要被氧化为SO2；（4）热力型NOx的生成量较小，燃料中含氮量也较低，在计算理论空气量时可以忽略；（5）燃料中的氮在燃烧时转化为N2和NO，一般以N2为主；（6）燃料的化学式为CxHySzOw，其下标x、y、z、w分别代表碳、氢、硫和氧的原子数于是，理论空气量

例1计算辛烷(C8H18)在理论空气量条件下燃烧时的燃料/空气质量比，并确定燃烧产物气体的组成。显然，燃烧1mol辛烷需要12.5×4.78＝59.75mol空气。辛烷的摩尔质量为114，于是理论空气量下燃烧时燃料/空气的质量比为：气体组成通常以摩尔百分比表示，它不随气体温度和压力变化。燃烧产物的总摩尔数为8＋9＋47.25＝64.25，因此烟气组成为：xCO2=8/64.25=0.125=12.5%xH2O=9/64.25=0.140=14.0%xN2=47.25/64.25=0.735=73.5%例2假定煤的化学组成以质量计为：C:77.2%，H:5.2%，N:1.2％，S:2.6%，O:5.9%，灰分:7.9%。试计算这种煤燃烧时的理论空气量。解：首先确定煤的摩尔组成。为计算简便，相对于单一原子标准化其摩尔组成。％(以质量计)mol/100g(煤)mol/mol(碳)C77.2÷12＝6.43÷6.43＝1.00H5.2÷1＝5.2÷6.43＝0.808N1.2÷140.0857÷6.43＝0.013S2.6÷320.0812÷6.43＝0.013O5.9÷160.369÷6.43＝0.057灰分7.9÷6.43＝1.23对于该种煤，其组成可表示为:CH0.808N0.013S0.013O0.057燃料的摩尔质量，即相对于每摩尔碳的质量，包括灰分，为M=100g/6.43mol(碳)＝15.55g/mol（碳）一般煤的理论空气量Va0＝4－9m3/kg，液体燃料的Va0=10-11m3/kg

空气过剩系数一般把超过理论空气量多供给的空气量称为过剩空气量，并把实际空气量Va与理论空气量Va0之比定义为空气过剩系数α，即

通常α〉1，α值的大小取决于燃料种类、燃烧装置形式及燃烧条件等因素。空燃比（AF）

单位质量燃料燃烧所需要的空气质量，可以由燃烧方程式直接求得。例如，甲烷燃烧：空燃比：随着燃料中氢相对含量的减少，碳相对含量的增加，理论空燃比随之减少。汽油（～C8H18）的理论空燃比为15纯碳的理论空燃比约为11.5烟气体积及污染物排放量计算一、烟气体积计算1.理论烟气量与实际烟气量在理论空气量下，燃料完全燃烧所生成的烟气体积称为理论烟气体积，以Vfg0表示。烟气成分主要是CO2、SO2、N2和水蒸气，通常分为干烟气（不含水蒸汽）和湿烟气（含水蒸汽）。理论烟气量＝干烟气量＋水蒸气体积

理论水蒸气体积＝燃料中氢燃烧后生成的水蒸气体积＋燃料中所含的水蒸气体积＋由供给的理论空气量带入的水蒸气体积实际烟气量＝理论烟气量＋过剩空气量Vfg=Vfg0+(α-1)Va0理论烟气量可由燃烧方程计算，如CH4燃烧：1mol的CH4完全燃烧产生10.52mol的烟气。根据理想气体定律，近似认为烟气中各组分的摩尔比等于体积比，所以1m3的甲烷完全燃烧产生10.52m3的烟气，假设空气过剩系数为1.05，则Vfg=Vfg0+(α-1)Va0=10.52+(1.05-1)×9.52=10.996

燃烧装置产生的烟气的温度和压力总是高于标准状态（273K、1atm），烟气体积和密度往往需要换算成为标准状态。假设烟气体积和密度可应用理想气体状态方程换算。于是，对于温度Ts、压力Ps的烟气，其体积Vs、密度ρs，在标准状态下（温度Tn、压力Pn）烟气的体积为Vn，密度为ρn，

则标准状态下的烟气体积：不同温度和压力下烟气体积和密度的换算

美国、日本和国际全球监测系统网的标准是指出298K和1atm，在作数据比较或校对时需要注意。标准状态下烟气的密度：

空气过剩系数的确定

实际燃烧过程是有过剩空气的，所以燃烧过程中的实际烟气体积应为理论烟气气体与过剩空气量之和。用奥氏烟气分析仪测定干烟气中CO2、O2和CO的含量，就可以确定燃烧设备运行时的烟气成分和空气过剩系数。以碳在空气中完全燃烧为例：

C+O2+3.78N2——CO2+3.78N2

烟气中仅含有CO2和N2，若空气过剩，则燃烧方程式变为

C+（1+a）O2+（1+a）3.78N2——CO2+aO2+（1+a）3.78N2

a是过剩空气中O2的过剩摩尔数。根据定义，空气过剩系数：要计算α,必须知道过剩氧的摩尔数。若燃烧是完全的，过剩空气中的氧仅能够以O2的形式存在，假如燃烧产物以小标P表示C+（1+a）O2+（1+a）3.78N2——CO2p+O2p+N2p其中，O2p=aO2，表示过剩氧量，N2p为实际空气量中所含的总氮量。假定空气的体积组成为20.9%O2和79.1%N2，则实际空气量中所含的总氧量为理论需氧量为0.264N2p－O2p，因此空气过剩系数：假设燃烧过程产生CO，过剩氧量必须加以校正，即从测得的过剩氧中减去氧化CO为CO2所需要的氧。因此，式中各组分的量均为奥萨特仪所测得的各组分的百分数。例如，奥萨特仪分析结果为：CO2=10%，O2=4%，CO=1%，那么N2=85%，则考虑过剩空气校正后，实际烟气体积：例3某燃烧装置采用重油作燃料，重油成分分析结果如下（按质量）：C88.3％，H9.5％，S1.6％，H2O0.05％，灰分0.10%。试确定（1）燃烧1kg重油所需要的理论空气量；（2）若燃料中硫全部转化为SOx（其中SO2占97％），试计算空气过剩系数为1.20时烟气中SO2及SO3的浓度，以10－6表示，并计算此时干烟气中CO2的含量，以体积百分比表示。解：以1kg重油燃烧为基础，则重量（g)摩尔数（mol)需氧量（mol)C88373.5873.58H9547.523.75S160.50.5H2O0.50.02780所以，理论需氧量为73.58＋23.75＋0.5＝97.83mol/kg重油假定干空气中氮和氧的摩尔比(体积比)为3.78，则1kg重油完全燃烧所需要的理论空气量为：97.83×（3.78＋1）＝467.63mol/kg重油即467.63×22.4/1000=10.47m3N/kg重油于是，理论空气量条件下烟气组成为(mol)为CO2:73.58，H2O：47.5＋0.0278SOx:0.5,N2:97