我國氮氧化物減排控制有什么對策
從NO,排放現狀和未來發展趨勢看,我國的NO,污染排放的特征可以簡要歸納為以下四點：
(1)總量大,而且呈逐年持續上升的態勢。1980年全國NO,排放總量468萬t,到2000年增至1177萬1,年均增加35.5萬t;到2005年增至1395萬t,年均增加55.8萬1。
(2)主要集中在東部地區,工業較發達,人口較密集,全國NO,總量的80%來自東中部。
(3)火電廠是頭號NO,排放大戶,在NO,總量中的貢獻率約為35.6% ,預計到2030年將達到45%。火電、工業和機動車三個行業的貢獻率之和為90%。隨著城鎮化的發展,機動車的排放增長迅速,特別是東部大都市,大氣污染轉型的跡象已開始出現,目前,機動車的NO,貢獻率將從21%上升至32%。
(4)燃煤始終是NO,的主要來源,在全國NO,總量中,燃煤貢獻率在70%左右。預計未來數十年,我國仍將是少數以煤為主要能源的國家。針對以上特征,借鑒發達國家的防治經驗,我國應當怎樣走好下一步,遵循“十一五”規劃,國內生產總值年增長7.5%,單位能耗降低20%,主要污染物總量削減10%NO,的減排控制任務是十分艱巨的。
雖然我國歷經改革開放已20多年,社會、經濟、文化和科技各個方面的發展都取得了驕人的成就,但是,與發達國家相比,由于大多數燃燒設備效率低,發電煤耗高,而且大多數燃燒設備未采取有效的降低NO,減排技術設施,致使排放因子長期處于較高水平,總體上僅相當于發達國家20世紀80年代水平。
不言而喻,我國的NO,減排控制必須取得全社會的高度重視,才可能奏效。首先要求注意力集中之處,論地區,應是東中部,排放量最大的前三名為冀、魯、蘇;論行業,火電廠列在第一位,然后是機動車;論燃料,主要是煤。
發達國家半個多世紀的經驗證明, NO,是可以控制的,控制各類燃燒設備的NO,排放量是關鍵的環節。隨著各種減排技術的出現,使NO,的控制有了技術支撐,但是由于環境保護問題的特殊性,要使這些減排技術真正付諸實施,必須以相關法律法規為依據,以行政管理為導向,利用經濟手段進行推動。20世紀七八十年代,日、德(歐)、美等國家先后采取了一系列措施,對NO,實現了有效控制。
修訂和健全相關的法律法規
最初制訂的法規和標準,不可能一勞永逸,都要經過反復增刪和修正補充,逐漸嚴密準確和細化。這是一個必然的過程,我國也不能例外。以日本為例, 1973年制訂第一部關于限制NO,排放量的法規, 1974年進行了補充,1975年重新修訂, 1977年、1983年和1987年又進行了三次修訂,最終對不同容量的鍋爐,使用不同燃料時規定NO,的最高允許排放限值,而且統一按換算成NO,計(表8-11)。
找準并抓住重點,集中力量進行綜合防治
在NO,排放總量的分析中,已明確得出各個行業、部門和地區,以及各種燃料的貢獻率,從而應當確定NO,減排控制的方略。行業和部門的重點是火電,地區的重點在東中部,燃料的重點是煤炭。總而言之,就是我國現階段NO,減排控制必須首先關注東中部的燃煤電廠,同時還應關注東中部大城市的機動車。國情所在,財力所限,要集中力量進行綜合防治,逐步推廣,切忌一哄而起,全線鋪開。
目前,我國火電廠排放的NO,是全國NO,總量的主要來源(近40%)。預計10年后,火電廠的貢獻率可能接近50%。火電廠的NO,治理條件相對較好,很多成熟的減排技術可供選用。因此,控制火電廠的NO,排放量對緩解我國NO,快速增長勢頭至關重要,發達國家控制NO,就是首先從火電廠入手的。機動車排放的NO,不可小視,目前它在NO,總量中所占比例只有15,但隨著社會經濟的發展,車輛保有量呈與時俱增的持續上升趨勢。預計10年后它的NO,貢獻率將超過30%,因此,對于人口稠密,車輛集中的大城市,實施機動車的NO,減排也是極其重要的—環.
優化能源結構,積極開發新能源
與燃油和燃氣相比,燃煤設備的NO,排放水平高得多,以煤為主的能源消費結構是造成我國NO,污染嚴重的主要原因之一。面對全球經濟一體化和加入wTO,我國應適當調整資源、能源政策,充分利用國內、國外“兩種資源”、“兩個市場”,優化能源生產與消費結構,使以煤為主的能源結構得到有效改善。調整能源消費結構,對于控制NO,排放量的功效是異常顯著的。因為我國目前70%的NO,來自煤的燃燒在能源消費中,逐漸地用水能、核能和其他清潔能源替代煤炭,不僅使NO,大大減少,而且其他污染物也將相應減少。實在是一舉多得。據估計,地球上的化石燃料已經不是取之不盡的資源,石油的可開采年限只有40年了,煤炭為50年,天然氣約為240年。人類尋求替代能源的壓力已顯得空前強烈。我國的化石燃料除了煤炭較豐富外,石油和天然氣是相當貧乏的,所以積極開發新能源就成了十分緊迫的事。
目前,我國的低NO,燃燒技術應用和控制水平與發達國家尚有很大差距,而且還未能完全掌握SCR, SNCR等先進的煙氣脫硝技術,機動車尾氣催化轉化器的性能也有待進一步提高。因此,國家應加大對NO,減排控制技術的研發力度,并制定相關配套措施促進各種NO,減排控制技術的推廣應用,有效削減各種燃燒設備和機動車輛的NO,排放量。普遍推廣應用低NO,燃燒技術。將低NO,燃燒器納人鍋爐的總體設計、制造和產品之中。加緊制訂煙氣脫硝的技術政策和技術路線。在符合條件的火電廠,要采用先進適用的煙氣脫硝技術。針對目前的終端技術存在的主要問題,如還原劑和催化劑問題,要加強研究解決,必要時由國家組織協作攻關,同時還要積極開發新工藝,特別是氨法和活性炭法雙脫技術,包括簡易工藝和高新技術,謀求工藝先進、可靠,經濟合理、低成本,環境友好和諧的新-代減排脫硝技術。
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