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大气污染物排放清单 编制技术简介

大气污染物排放清单 编制技术简介. 南京大学 赵 瑜 教授. 电子邮件： yuzhao@nju.edu.cn 电 话： 025-89680650. 2013.11.1. 排放清单的基本内涵及作用 排放清单编制方法和技术. 什么是排放清单 (emission inventory).

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大气污染物排放清单 编制技术简介

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Presentation Transcript

  1. 大气污染物排放清单编制技术简介 南京大学 赵 瑜 教授 电子邮件：yuzhao@nju.edu.cn 电 话：025-89680650 2013.11.1

  2. 排放清单的基本内涵及作用 • 排放清单编制方法和技术

  3. 什么是排放清单 (emission inventory) • An emissions inventory is a database that lists, by source, the amount of air pollutants discharged into the atmosphere of a community during a given time period. 在一定时间段内，所关注区域各类污染物分部门的排放数据库 • An emission inventory includes estimates of the emissions from various pollution sources in a specific geographical area. A complete inventory typically contains all regulated pollutants. 排放清单应包括特定空间范围内各类污染源的排放量。完整的排放清单应涵盖所有常规大气污染物种 (SO2、NOX、CO、NH3、VOC、TSP、PM10、PM2.5、BC (black carbon)、OC (organic carbon)、Hg…) ，远多于环统/污谱信息 Source: USEPAhttp://www.epa.gov/air/aqmportal/management/emissions_inventory/

  4. PM2.5二次污染加剧：亟需多污染物排放清单 南京 SNA(SO42-+NO3-+NH4+)是中国东部地区PM2.5中最主要的化学物种 OC(有机碳，来源于直接排放和VOC的转化)在PM2.5中占据重要的比例

  5. 排放清单与污谱/环统的关系 • 污谱/环统缺失污染物排放的关键信息 -污染物种类：二次颗粒物前体物排放信息大量缺失(VOC,NH3,细颗粒物,BC,OC等) -污染源种类：缺失主要源关键信息(交通路网、民用/生物质燃烧、小工业企业)；统计边界和口径变化造成年际排放信息不可比 • 污谱信息/排放量估算准确程度较差 • -部分污谱信息数据相互矛盾 • -典型污染物排放因子(排放系数)缺乏 • -缺乏不确定性分析；模拟结果与观测的差异来源无法追溯 • 污谱/环统为编制高精度排放清单提供基础信息 -工艺、燃料、控制技术信息

  6. 空间分布-污染源位置准确性!

  7. 自下而上(Bottom-up)的排放清单编制方法 The choice of method depends on the availability of data, time, staff and funding. 排放清单编制依据数据可获得程度、耗时、人员和经费规模等选择不同方法 • Continuous monitoring to measure actual emissions 连续监测获取实际排放状况 • Extrapolating the results from short-term source emissions tests 根据短期污染测试数据外推 • Combining published emission factors with known activity levels 基于排放因子和活动水平计算 i, 物种 j, 地区 自下而上 k, 部门 排放量 去除效率 使用率 活动水平 排放因子 m, 燃料类型; n, 污染控制设施 Source: USEPAhttp://www.epa.gov/air/aqmportal/management/emissions_inventory/

  8. 排放因子（排放系数）法的假设和局限 • An emission factor may be used to estimate emissions when actual emission data is not available. In most cases, these factors are simply averages of all available data of acceptable quality, and are generally assumed to be representative of long-term averages for all facilities in the source category. 排放因子用于在实际排放数据未知的情况下估算排放清单。多数情况下，排放因子是数据质量可接受的测试结果的平均值，一般被认为能够反映特定污染源长期平均排放水平 • Variations in the conditions at a given facility, such as the raw materials used, temperature of combustion, and emission controls, can significantly affect the emissions at an individual location. Whenever possible, the development of local emission factors is highly desirable. 排放源的变化，例如使用原料、燃烧温度、污染控制水平等，可显著影响特定地区的排放量。情况允许时，应当尽可能使用本土化的排放因子 Source: USEPAhttp://www.epa.gov/air/aqmportal/management/emissions_inventory/

  9. 排放清单的基本内涵及作用 • 排放清单编制方法和技术 9

  10. 工业源大气排放清单建立 电厂、钢铁与炼焦、水泥、化工、石灰、砖瓦窑炉等工业源 企业详细信息 污染源现场测试 参数化排放因子 确定排放系数 调查运行状况 工艺流程 末端处理设施 排放时间分布 Monte-Carlo模拟 Bootstrap采样 运行状况（活动水平） 排放系数（排放因子）库 建立排放清单 大气污染源排放清单

  11. 建立和优化地方排放清单的步骤 • 完善排放源结构，明确调研重点 • 活动水平和排放特征相关信息调研 • 建立（或获取）适合本地特征排放因子库 • 排放清单编制：部门、空间、时间分布 • 不确定性分析 • 动态更新的方法和机制

  12. 我国复杂的排放源结构分类（以固定燃烧源为例）我国复杂的排放源结构分类（以固定燃烧源为例） 煤粉炉 原煤 洗煤 层燃炉 焦炭 型煤 电厂锅炉 流化床炉 汽油 柴油 燃油锅炉 工业锅炉 /窑炉 其他燃料油 燃气锅炉 天然气 LPG 茶浴炉 民用炉灶 小金属炉 生物质 家用燃气灶 砖炉灶 油气开采 加工储运 交通 移动 工业 工艺 固定 燃烧 溶剂 使用 农业 第二级 应用部门 第三级 燃料种类 第四级 燃烧设备 废物处理

  13. 排放清单调查污染源结构 人为源排放清单 获得各类污染源运行状况 确定排放系数（经验/实测） 核算污染物排放量 编制排放清单

  14. 调查表示例-电厂 用于确定企业空间位置、排放高度等模式输入信息 用于确定排放因子和活动水平 用于对排放特征参数的校核！

  15. 典型活动水平校核-电厂 电力煤炭消耗量 (百万吨) A: 煤炭消耗量 (Mt); U: 装机容量 (MW) T: 年运行时间 (h); Q: 供电煤耗 (gce/kWh) 统计数据 企业数据校核 2003年起全国电力行业活动水平误差估计在5%以内

  16. 调查表示例-水泥厂 影响颗粒物排放关键参数

  17. 典型活动水平校核-水泥厂 若企业存在熟料输入或输出，则水泥生产过程中产生的污染物需分成熟料烧制与水泥磨粉两个阶段分别计算。 注：生产一吨水泥需0.72吨熟料为统计平均值，实际生产过程中根据熟料以及水泥品质的不同而有所区别，波动范围0.285-0.95。

  18. 调查表示例-钢铁企业 影响颗粒物排放关键参数 18

  19. 调查表示例-锅炉 月变化系数 工艺 燃料特征 燃料特征

  20. 调查表示例-储罐 - 表格包含计算本土化VOC排放因子所需信息 - 使用均一排放因子所需基本信息：储罐类型（固定、内浮顶和外浮顶）和容积

  21. 调查表示例-排口汇总 × 烟气量 浓度 以除尘为例： 静电、布袋、湿法？ = 排放量

  22. 关键参数校核-污染控制设施 静电除尘的设计除尘效率为99.9%，实际运行效率能否达到？

  23. 存在的一些问题 • 化工企业调查表 • 关键信息：原辅材料及产品信息、储罐、溶剂、锅炉/窑炉 • 不属于调查表涵盖企业 • 遵循原则：产品种类和产量、能源消耗量、控制设施及去除效率（如有） • 补充表格：锅炉／窑炉、原辅材料及产品信息 • 无浓度/流量监测数据 • 处理方式：依据排放源特征和水平估计或选择行业平均水平；空缺 • 上报排放量 • 用于校核，并不是最终清单结果；如企业无法估算，则空缺

  24. 排放因子的选择 http://www.epa.gov/ttn/chief/ap42/

  25. AP-42 排放因子库(USEPA)-示例 燃用无烟煤的干底煤粉锅炉 分粒径的颗粒物排放因子 A为燃煤灰分

  26. 本土化排放因子的优化-电站锅炉NOX

  27. 本土化燃煤电站锅炉分粒径颗粒物排放因子 (kg/t) 除尘器后 除尘器前 静电除尘 湿法除尘 布袋除尘 静电除尘+湿法脱硫 煤粉炉 层燃炉 流化床 A为燃煤灰分

  28. 排放因子/排放清单的动态更新 • 重点企业：排放特征（尤其是关键参数）信息定期更新和修订 • 行业平均：根据不同工艺和控制技术应用比例的变化加以推算 单位发电量的供电煤耗（gce/kWh） 脱硫装置应用率 装机容量的分担率

  29. 固定源颗粒物排放量的空间分布(吨) PM2.5-10 PM2.5 PM>10

  30. 谢 谢 ！ 联系方式: yuzhao@nju.edu.cn 025-89680650

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