烟气量减排与污染物深度控制

烟气量减排与污染物深度控制主要内容1发达国家控制雾霾途径3烟气量减排可行性2污染物减排对象4深度控制技术方向5配套的管理制度探索6今后工作近几年来，我国东中部频繁出现雾霾，并有扩大趋势。北京、广州、上海等城市的PM2.5年平均浓度60-110μg/m3之间，远高于世界卫生组织《全球空气质量指南》的年平均浓度10μg/m3和美国大气质量年平均浓度15μg/m3的PM2.5标准值。我国雾霾现状雾霾日益成为我国城市新的环境经济政治问题

一、发达国家控制雾霾途径发达国家控制雾霾途径雾霾是由累积的PM2.5和雾共同作用的结果。雾是自然现象，但PM2.5主要是人的生产生活产生的，因此，控制雾霾人类只能做到的是消减PM2.5的产生量并阻断累积途径。发达国家控制雾霾途径地理气候层面中美两国工业区分布图美（左）、中（右）资料来源：美国：三个工业区间隔较远，有利于污染物的扩散。中国：工业区相对集中，占国土面积的17%，总消耗量的50%，污染物排放集、不易扩散，助长了雾霾发生。发达国家控制雾霾途径地理气候层面2011年中美两国年平均降雨量分布图美（左）、中（右）资料来源：《气象知识》杂志美国：三工业区年平均降雨量在1000毫米左右，利于消除雾霾。中国：除珠长三角工业区外，辽中南和京津塘年降雨量在600mm左右，不利于雾霾的消除，雾霾持续出现。2025/3/48.能源结构地理气象污染源转移控制技术管理标准:1970年颁布实施《净化空气法》、1997年美国里程碑式提出PM2.5空气质量标准。美国用了60年时间跨过了雾霾的门槛发达国家控制雾霾途径发达国家控制雾霾途径-结论年份1975199020102012能耗（亿吨标煤）25.228.232.131.5SO2排放量（万吨）28042307780528NOx排放量（万吨）2637255214971371PM10排放量（万吨）755277527582607VOC排放量（万吨）3076241017911796废气量/单位能源（M3/吨）7246

7014

6555

63531975-2012年美国能耗及主要大气污染物排放量分析美国统计数据可知，实质是减排了废气量和污染物（见下表），从1975年到2012年单位能耗的废气量减排了14%。2025/3/410污染物总量=浓度x烟气量

雾霾控制的途径的实质是减排废气量和污染物浓度，其中浓度减排比较直接，而废气量减排未被人重视。

努力方向：降低浓度同时也要降低烟气量，才能达到与污染源转移异曲同工的功效。发达国家控制雾霾途径-结论

二、污染物减排对象污染物减排对象分析中美两国主要大气污染物排放量比较资料来源：美国环保局（EPA）和环境保护部；*由于美国没有公布废气量数据，本列以美国能源组成计算得出废气量，仅供比较。

SO2/万吨NOx/万吨烟尘/万吨VOC/万吨废气量*/万亿NM3美国52813712607（PM10）179623.6中国211723381236315165.2中国需削减比例（%）7541-1114363除我国烟尘排放量小于美国外，其他污染物均远大于美国，即我国面临废气量和污染物减排双重压力。污染物减排对象分析我国在电力行业进行了世界先进水平的高覆盖率的废气除尘、脱硫、脱硝工作，但对应的废气量只占总废气量的31%，所以即使对其污染物实施超严格的减排，仍不能解决控制雾霾的根本问题；由于非电行业废气和污染物排放量最多（见下表），我国控制重点应集中在该行业的废气量和污染物减排，而废气量减排实质是污染源减排，因此，应将其提到议事日程，以期达到尽快控制雾霾目的。污染物减排对象资料来源：中国环境统计年报2012各单元中国污染物及废气量排放状况污染物动力单元生产单元生活单元能耗（亿吨煤炭）17.5（49.6%）16.1（45.6%）1.7（4.8%）废气量（万亿Nm3）20（31%）43（66%）2.2（3%）烟粉尘（万吨）223（18%）870（70%）143（12%）SO2（万吨）797（37%）1114（53%）206（10%）NOx（万吨）1018（43%）1281（55%）39（2%）三、废气量减排可行性烟气量减排内容废气量减排含废气循环和梯度利用二个内容，涉及三个方面：设备内部、设备之间和企业之间的废气循环和梯度利用。废气减排技术三个方面1.电解铝烟气污染物趋零排放；2.粮油烟气VOC烟气梯度利用；3.味精行业烟气量循环；4.医药行业VOC烟气量减排；5.烧结机烟气循环减排。烟气量减排案例烟气量减排预期效果废气减量化技术效果分析项目减排量（#占非电产业%）废气量（万亿标立方）18.4（40/63）SO2（万吨）124*（9.4）NOx（万吨）193*（14.6）CO（万吨）1.1*烟粉尘（万吨）259（25.6）节约标煤耗（亿吨）2.2（30.9）

若将废气循环/梯度利用技术在非电行业，对化解我国能耗与环保矛盾起到不可替代的积极作用。水泥、钢铁、炼焦、电石、电解铝企业采用废气循环技术节能减排效果注：*根据基础和实测数据的计算值；#扣除电力和不计民用

四、可持续深度控制技术方向1.不仅对浓度控制也要减排废气量，才可加快空气质量的好转；2.控制污染的副产物农业结合才可持续；3.多类污染物协同控制；4.非常规污染物协同控制。可持续深度控制技术方向理念转变：包括非常规污染物控制案例电解铝烟气污染物趋零技术主要工艺技术路线：效益分析

22利润：项目实施后，每度电节煤6.21g/kwh，涉及机组2*200WM+2*660WM，年运行时间按8000h/a计，每小时节约标煤13.06t，年节约标煤10.4万吨，标煤价格按460元/t计，年节约煤耗为4784万元。

除去人工费用、材料成本、财务和运营费用，年均利润为2262万元。中国环科院、青海省环科院、青海祁连水泥有限公司合作开发案例应用：青海祁连水泥有限公司2500t/d水泥窑2#生产线水泥窑高浓度有机废水脱硝工艺流程图

技术概况利用高浓度的有机废水作为水泥窑SNCR烟气脱硝还原剂，代替氨水还原剂根据废水的成分设计最佳还原剂喷射点设计开发废水脱硝喷枪

案例全貌图还原剂喷射位置图产学研

工艺原理废水进入还原剂调节罐，按比例配制后经过滤输送至还原剂储罐配制的还原剂再次经过滤，加压至喷射单元，经压缩空气雾化进入分解炉进行烟气脱硝还原剂TOC（mg/L）NH3-N（mg/L）比例（%）含肼化工废水12000800060制药废水3729030820氨水20000020技术效果还原剂配比成分表

主要技术指标满足GB4915、GB30485最新排放标准的要求，废水全部利用，脱硝效率大于32%投资费用本项目为在原有的SNCR烟气脱硝工程基础上进行改造，原投资350万元，工程改造投资28万元运行费用本项目改造前运行费用为300万元/年。改造后运行费用155.52万元/年；消纳含肼化工废水5184t/年、制药废水1728t/年，节省废水处理费用50余万元/年分解炉NO浓度场分布图分解炉温度场分布图五、配套的管理及结构减排探索配套的管理与结构减排机制

废气量减排及配套的深度控制技术将是我国今后雾霾控制的重要途径之一。目前，废气量减排及配套的深度控制技术尚处于起步阶段，国内外对应管理体系尚处于空白，亟待建设和完善。我国既无可借鉴更无可照搬的国外经验，因此探索建设符合我国国情的废气量减排