我國氮氧化物減排控制有什么對策
從NO,排放現(xiàn)狀和未來發(fā)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(xù)上升的態(tài)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(qū),工業(yè)較發(fā)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(yù)計到2030年將達到45%;痣、工業(yè)和機動車三個行業(yè)的貢獻率之和為90%。隨著城鎮(zhèn)化的發(fā)展,機動車的排放增長迅速,特別是東部大都市,大氣污染轉(zhuǎn)型的跡象已開始出現(xiàn),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(yù)計未來數(shù)十年,我國仍將是少數(shù)以煤為主要能源的國家。針對以上特征,借鑒發(fā)達國家的防治經(jīng)驗,我國應(yīng)當(dāng)怎樣走好下一步,遵循“十一五”規(guī)劃,國內(nèi)生產(chǎn)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(wù)是十分艱巨的。
雖然我國歷經(jīng)改革開放已20多年,社會、經(jīng)濟、文化和科技各個方面的發(fā)展都取得了驕人的成就,但是,與發(fā)達國家相比,由于大多數(shù)燃燒設(shè)備效率低,發(fā)電煤耗高,而且大多數(shù)燃燒設(shè)備未采取有效的降低NO,減排技術(shù)設(shè)施,致使排放因子長期處于較高水平,總體上僅相當(dāng)于發(fā)達國家20世紀(jì)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(qū),應(yīng)是東中部,排放量最大的前三名為冀、魯、蘇;論行業(yè),火電廠列在第一位,然后是機動車;論燃料,主要是煤。
發(fā)達國家半個多世紀(jì)的經(jīng)驗證明, NO,是可以控制的,控制各類燃燒設(shè)備的NO,排放量是關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。隨著各種減排技術(shù)的出現(xiàn),使NO,的控制有了技術(shù)支撐,但是由于環(huán)境保護問題的特殊性,要使這些減排技術(shù)真正付諸實施,必須以相關(guān)法律法規(guī)為依據(jù),以行政管理為導(dǎo)向,利用經(jīng)濟手段進行推動。20世紀(jì)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(xiàn)了有效控制。
修訂和健全相關(guān)的法律法規(guī)
最初制訂的法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn),不可能一勞永逸,都要經(jīng)過反復(fù)增刪和修正補充,逐漸嚴(yán)密準(zhǔn)確和細(xì)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(guān)于限制NO,排放量的法規(guī), 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(guī)定NO,的最高允許排放限值,而且統(tǒng)一按換算成NO,計(表8-11)。
找準(zhǔn)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(yè)、部門和地區(qū),以及各種燃料的貢獻率,從而應(yīng)當(dāng)確定NO,減排控制的方略。行業(yè)和部門的重點是火電,地區(qū)的重點在東中部,燃料的重點是煤炭?偠灾,就是我國現(xiàn)階段NO,減排控制必須首先關(guān)注東中部的燃煤電廠,同時還應(yīng)關(guān)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(yù)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(shù)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(guān)重要,發(fā)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(jīng)濟的發(fā)展,車輛保有量呈與時俱增的持續(xù)上升趨勢。預(yù)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(huán).
優(yōu)化能源結(jié)構(gòu),積極開發(fā)新能源
與燃油和燃?xì)庀啾?燃煤設(shè)備的NO,排放水平高得多,以煤為主的能源消費結(jié)構(gòu)是造成我國NO,污染嚴(yán)重的主要原因之一。面對全球經(jīng)濟一體化和加入wTO,我國應(yīng)適當(dāng)調(diào)整資源、能源政策,充分利用國內(nèi)、國外“兩種資源”、“兩個市場”,優(yōu)化能源生產(chǎn)與消費結(jié)構(gòu),使以煤為主的能源結(jié)構(gòu)得到有效改善。調(diào)整能源消費結(jié)構(gòu),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(yīng)減少。實在是一舉多得。據(jù)估計,地球上的化石燃料已經(jīng)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(dāng)貧乏的,所以積極開發(fā)新能源就成了十分緊迫的事。
目前,我國的低NO,燃燒技術(shù)應(yīng)用和控制水平與發(fā)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(shù),機動車尾氣催化轉(zhuǎn)化器的性能也有待進一步提高。因此,國家應(yīng)加大對NO,減排控制技術(shù)的研發(fā)力度,并制定相關(guān)配套措施促進各種NO,減排控制技術(shù)的推廣應(yīng)用,有效削減各種燃燒設(shè)備和機動車輛的NO,排放量。普遍推廣應(yīng)用低NO,燃燒技術(shù)。將低NO,燃燒器納人鍋爐的總體設(shè)計、制造和產(chǎn)品之中。加緊制訂煙氣脫硝的技術(shù)政策和技術(shù)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(shù)。針對目前的終端技術(shù)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(xié)作攻關(guān),同時還要積極開發(fā)新工藝,特別是氨法和活性炭法雙脫技術(shù),包括簡易工藝和高新技術(shù),謀求工藝先進、可靠,經(jīng)濟合理、低成本,環(huán)境友好和諧的新-代減排脫硝技術(shù)。
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