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空氣污染及控制 莊煒志99 04 13 2 空氣 空氣按其成份可概括分為三部份 乾潔的空氣 主要成份 氮 氧 氬與二氧化碳氣體約佔全部乾潔空氣之99 96 次要成份 氖 氦 氪與甲烷乾潔空氣的平均分子量為28 966 在標準狀態下 273 K 1atm 其密度為1 293kg m3 水汽 0 02 6 懸浮微粒 主要是空氣塵埃及懸浮在空氣中之其它雜質 3 空氣污染 空氣污染 存在於戶外大氣中一種或多種之污染物或其結合物 其 及延時 持續時間 足以構成或有傾向傷害人 動植物之生命 財產 或 合 地干擾人們享用舒適之生活 用財物與經營事業者 空氣污染 是一種 的空氣品質 態 當污染物質超過大氣涵容能 時造成污染 對人體健康及自然生態有 影響 4 空氣污染來源 依以污染發生型態區分自然污染源 如火山爆發及森林火災等 人為污染源 如鍋 用油燃燒 汽 排放污染物等 依污染源排放型態區分點源 污染物由一固定排放口排出者 如 煙囪 工廠通風口 線源 道 上移動之交通工具之污染源 如 公路 鐵路面源 污染源面積大或為 散者 如 塗料及溶劑使用及露天燃燒等 依法規分類移動污染源 指因本身動力而改變位置之污染源 如 汽 機 火 船舶 航空器等 固定污染源 指前項所稱移動污染源以外之污染源 如 工廠 營建工程等 5 空氣污染物 空氣污染防制法定義 空氣中足以直接或間接妨害健康或生活環境之物質 1 氣 污染物 SOx CO NOx CxHy HCl CS2 CmHnXx CFCs 2 污染物 懸浮微 屬燻煙及其化合物 煙霧 黑煙及油煙 酸霧 塵 石綿 3 衍生性污染物 光化學霧及光化學性高氧化物 O3 PAN 4 毒性物質 氟化物 Cl2 NH3 H2S HCHO 含重 屬之氣體 VCM CBs HCN Dioxins 致癌性多環芳香烴 致癌揮發性有機物 石綿及含石綿之物質及 酸 硝酸 磷酸 鹽酸氣5 臭物質 氨氣 化氫 化甲基 醇 甲基胺 6 有機溶劑蒸氣 7 塑 橡膠蒸氣 8 其他公告物質 6 氣態污染物之分類一次污染物指直接從污染源排至空氣中之原始污染物質硫氧化物 SOx 氮氧化物 NOx 與碳氫化物 HC 等 二次污染物指由一次污染物與空氣中已有組份或數種一次污染物間 經由化學或光化學反應 而生成與一次污染物不同之新污染物質 硫酸煙霧 Sulfuroussmog 及光化學煙霧 Photochemicalsmog 臭氧 O3 等 空氣污染物 續 7 懸浮微粒 PM10 問題污染源 如營建工程 直接排放的粒狀物質 約佔70 90 由硫氧化物 氮氧化物等污染物 在大氣反應生成細微粒物質 二次氣膠 如硫酸鹽及硝酸鹽等 約佔懸浮微粒10 30 自境外的長程傳輸氣膠 能見度問題細懸浮微粒具有削減光線強度的特性 在其濃度偏高而且不利擴散的時候 即易產生能見度不佳情況在台灣南部地區的冬季尤其容易發生 空氣污染物的問題 8 沙塵暴問題大 西 乾燥的黃土高原及戈壁沙漠的沙塵 最常發生在春季 尤其每 3至5月間 強風吹起沙塵 部分進入對 層高空向東傳送 通常大 沙塵隨著 鋒移動影響周圍地區 沙塵暴使空氣變得混濁 能見度大為減小的一種災害性天氣現象 酸雨問題工業及電廠大量燃燒 排出許多硫氧化物及氮氧化物 遇上水氣後就形成酸性物質而隨著雨降至地面 即謂酸雨 台灣西半部部份地區有酸雨現象 其量測的酸鹼值範圍在4 5 5 6之間 酸鹼值在5以下界定為酸雨 花東地區則較為良好 多無酸雨現象 空氣污染物的問題 續 9 臭氧問題臭氧主要為碳氫化合物及氮氧化物經光化學反應所形成之二次污染物 臭氧超過空氣品質標準地區多發生於大都會周邊及較偏遠地區 以南台灣地區 高雄縣市及屏東縣 最為嚴重 在南部地區以秋冬季節較高 北部地區則以夏季測值較高 空氣污染物的問題 續 10 空氣污染物的影響 空氣污染對植物及作物的影響影響植物的生長 使植物葉子組織破壞 而導致枯黃 掉葉 捲葉等病症 此外 也會造成湖泊及土壤的酸化現象 終至破壞整個生態系統 1 懸浮微粒會使葉面佈滿灰塵 影響植物的光合作用 2 臭氧 二氧化氮及二氧化硫會形成酸雨而傷害葉片 使得葉面產生斑點 影響樹木生長速率 3 紫外線照射則會造成植物生長緩慢 果實變小 4 硫氧化物造成水稻壞疽黑斑 5 臭氧使煙草葉面產生白點變色 11 空氣污染物的影響 續 空氣污染物對健康的影響空氣污染的形式有很多種 而且對人體器官的影響也不完全相同 它在無形 無聲 無息中 逐漸侵蝕我們的肺部 黏膜 神經系統等 1 一氧化碳會破壞血液中紅血球攜帶氧氣的功能 2 苯可引起血癌的發生 3 懸浮微粒會影響呼吸道系統並引發氣喘病的發生 4 鉛及氮氧化物都會損害紅血球 肝 腎 神經及智力 5 酸雨會刺激皮膚及眼睛 6 紫外線照射則會導致皮膚癌及白內障病等病變 12 歷史上最嚴重的空氣污染事件英國倫敦煙霧倫敦的煙霧主要是由硫氧化物引起的 倫敦煙霧事件發生在1952年冬季 低溫潮濕的雲霧覆蓋倫敦 而成千上萬煙囪照樣排放大量廢氣 導致硫氧化物凝結在煙塵上形成酸霧 造成了4000多人的死亡 因而被稱為 殺人煙霧 美國洛杉磯光化學煙霧洛杉磯則是由臭氧引起的光化煙霧 洛杉磯煙霧事件出現於1951年 主要係因為汽車排放大量的氮氧化物及一氧化碳 加上當地陽光強烈照射 車輛廢氣在陽光作用下 產生光化學反應 形成以臭氧為主的光化煙霧 這種煙霧使人眼睛紅腫 喉嚨疼痛 呼吸困難 視力減退及手足痙癵等危害 空氣污染物的影響 續 13 空氣污染的擴散與氣象之關係 14 大氣層的結構 大氣層的結構是指氣象之垂直分佈情況 如氣溫 氣壓 大氣密度及大氣成份的垂直分佈等 根據氣溫在地球表面方向上的分佈 可將大氣分為五層 即對流層 平流層 中問層 暖層與散逸層 15 對流層 對流層是大氣層最低的一層 由於對流程度在熱帶要比寒帶強烈 故下墊面算起之對流層的厚度 將隨緯度增加而降低 一般熱帶約16 17km 溫帶約10 12km 兩極附近只有8 9km 對流層主要的特徵是 對流層薄 但卻集中大氣質量之3 4及大部分的水汽 主要的大氣現象均發生在這層中 天氣變化最複雜 對人類活動影響最大的一層氣溫隨高度增加降低 平均每升高100m降溫約0 65 空氣具有強烈的對流運動 主要由於下墊面受熱不均所造成溫度與濕度的水平分佈不均勻 在熱帶海上空 空氣較溫暖潮濕 在高緯度內陸上空 空氣較寒冷乾燥 因此經常生空氣的水平運動 16 大氣邊界層 或摩擦層 對流層的下層 厚度約為1 2km 氣流受地面阻滯及摩擦的影響很大 受地面冷熱的直接影響 氣溫的日夜變化很明顯 特別是近地層 晝夜可相差十幾乃至幾十度 由於氣流運動受地面摩際的影響 故風速隨高度的增高而增大 在這一層中 大氣上下有規則的對流與無規則的湍流運動均較盛行 加上水汽充足 將直接影響污染物的傳輸 擴散與轉化 近地層從地面至100m左右的一層 在近地層中 垂直方向之熱量與動量的交換甚微 所以上下溫差大 可達1 2 自由大氣在近地層以上 氣流受地面摩擦的影愈來愈小 17 平流層 平流層從對流層頂至50 60km稱為平流層 主要特點有從對流層頂至35 40km左右的一層 氣溫幾乎不隨高度變化稱為同溫層從此以上至平流層頂 氣溫隨高度增高而增高 稱為逆溫層 機乎沒有空氣對流運動 空氣垂直混合微弱 18 中間層 從平流層頂至85km稱為中間層 主要特點是氣溫隨高度增高而降低 因之空氣具有強烈的對流運動 垂直混合明顯 19 暖層 從中間層頂至800km為暖層 主要特點在強烈的太陽紫外線及宇宙射線作用下 再度出現溫度隨高度上升而增高的現象 暖層空氣處於高度的電離狀態 存著大量的離子及電子 故又稱電離層 20 散逸層 暖層以上之大氣層統稱為散逸層 它是大氣的外層 氣溫很高 空氣極為稀薄 空氣粒子的運動速度很高 可擺脫地球引力而散逸至太空中 21 22 氣象之特性 氣溫 氣壓 濕度 風向 風速 雲況與能見度等 氣象觀測 23 氣 運動與熱導效應 海 風 Sea landbreeze 因海洋與陸地受熱不均造成海陸溫差而在海濱附近形成日夜變化的風 從海上吹向陸地的風 稱為海風 從陸地吹向海洋的風 稱為陸風 海陸風的強度和海陸溫差大小有關 白天海陸溫差較大 夜間海陸溫差較小 所以海風比陸風強 海陸風示意圖來源 臺灣大百科全書 24 氣 運動與熱導效應 續 山谷風 Mountain valleywind 自山頂之風稱為山風 自山谷之風稱為谷風白天斜坡的地表因為太陽照射而增溫 使得與地表接觸的空氣也隨之增溫 比周遭同一高度的空氣溫度高 密度小 使空氣沿斜坡向上流動 形成谷風 夜間由於斜坡地表長波輻射冷卻 使得與地表接觸的空氣比谷中同一高度上的空氣降溫較快 由於空氣變冷 密度變大的空氣沿著斜坡下滑到谷底 造成山風 由於白天山 谷之間的溫差常大於夜間 所以谷風的風速常會大於山風 山谷風示意圖來源 臺灣大百科全書 25 大氣穩定度與氣象特性 26 氣旋與反氣旋 氣旋 cyclone 低氣壓四周的空氣易向中心流入 因而發生氣流的旋轉 故名氣旋 氣旋區的空氣不斷上升 水汽遇冷凝結 易於成雲致雨 天氣多變之區 反氣旋 anticyclone 高氣壓中心的空氣向外流動 和氣旋的運轉適相反 故稱反氣旋 反氣旋區的空氣多下沈 使其密度和溫度均增加 成為天氣穩定晴朗之區 27 乾絕熱傾率 當一乾燥氣團上升時 由於環境氣壓減低而使氣團體積膨脹 在膨脹的過程會消耗一部份的熱量 內能 而使該氣團溫度降低 因氣團上升而冷卻的速率稱之為乾絕熱傾率 Dryadiabaticlapserate 所謂絕熱係指上升氣團溫度降低與周圍空氣的溫度無關理想絕熱氣團約每上升100公尺 溫度降低1 28 優勢傾率 Prevailinglapserate 係指實際溫度與高程關係圖中的溫度傾率 大氣溫度與高程之關係可能成反比 即高程越高 大氣溫度越低 亦有可能成正比 即高程越高 溫度越高 此為較反常的現象 當優勢傾率與乾絕熱傾率完全相同時 稱當時大氣屬中性穩定 Neutralstability 當大氣溫度傾率大於1 100m時 稱為超絕熱傾率 Superadiabaticllapserate 這時大氣屬不穩定狀態 會出現很強的垂直空氣流動及紊流現象當大氣溫度傾率低於1 100m時 稱為次絕熱傾率 Sub adiabaticlapserate 這時大氣屬於穩定狀態 污染物較不易擴散 29 溫層逆轉 Temperatureinversion 當大氣溫度隨高度而上升 亦即暖空氣在冷空氣上方 形成溫度反常現象 稱為溫層逆轉 Temperatureinversion 將使地面污染物垂直擴散困難重重溫層逆轉形成的因素有 1沉降性逆溫 subsidenceinversion 沉降性逆溫主要為滯留性的高氣壓天氣系統形成 當氣流下降壓縮造成底層空氣溫度增加 以致上面較冷氣層與下面較熱氣層間形成逆溫層 此逆溫層多發生在離地數百公尺到1公里的高度 其厚度與溫度傾率都相當大 即使在白天地面受熱產生之對流效應仍無法突破此逆溫層 故造成污染物的混合受到限制 造成高濃度的空氣污染現象 2地形性逆溫 topographicalinversion 在盆地或河谷地區常發生地形性逆溫層 夜間在山坡之空氣因輻射冷卻作用形成較重氣流而滑入谷地 形成下冷上熱的溫層逆轉現象 此種逆溫層稱為地形性逆溫 時常造成盆地內嚴重的空氣污染現象 3鋒面逆溫 frontalinversion 當冷空氣團與暖空氣團界面交接處 因冷空氣較重切入暖空氣的下方 形成鋒面逆溫 由於此種逆溫層移動較快 較不易造成空氣污染事件 30 優勢傾率 100 強遞減 弱遞減 逆溫 不安定範圍 平均安定範圍 安定範圍 31 大氣穩定度與煙囪排放煙流型態 1線圈型煙流 Loopingplume 又稱蛇行型煙流當大氣溫度的優勢傾率屬於絕熱傾率時 氣流為不穩定狀態 此時熱煙流之上昇與下降之冷氣流產生對流作用 從側面觀之呈現較劇烈的波浪形擴散狀態 對煙囪排放物言 擴散能力加大 大氣稀釋率增加 煙囪污染物易於近距離內被帶到地面 大多發生在晴朗天氣 中午風力微弱 大氣強烈不穩定時 32 大氣穩定度與煙囪排放煙流型態 續 2圓錐型煙流 Coningplume 當大氣溫度的優勢傾率接近乾絕熱溫度傾率時 大氣屬於中性穩定狀 此時大氣之擴散能力屬於中等強度 煙流在上下左右約呈錐狀之型態擴散此煙流大多發生在陰天或夜問吹強風時發生 33 3扇型煙流 Fanningplume 當大氣溫度之優勢傾率屬於穩定之逆溫狀態時 垂直方向的氣流擾亂被抑制 故煙流無法以垂直方向擴散 只能在近水平面上呈現左右的延散現象 穩定狀態時煙流只能在水平方向內擴散 煙流內的污染物質不易被稀釋 對於地面之空氣品質而言 因污染物仍停留在較高的高度反而不易受到污染 如果污染處於近地排放或遇地形阻隔 因污染物質不易向上擴散 則地面會產生相當高的濃度 此煙流大都發生於晴朗天氣 夜間至早晨天氣很穩定時發生 大氣穩定度與煙囪排放煙流型態 續 34 4屋頂型煙流 Loftingplume 當煙囪高度以下屬於逆溫層 而煙囪高度以上屬於溫度遞減時 煙流只能向上擴散 無法向下擴散 形成屋頂型煙流 此種狀態主要發生在晴天日落後1小時內 地面因輻射冷卻產生很淺的逆溫層 此型態只要煙囪有效高度足夠 地面就不易產生嚴重的污染現象 大氣穩定度與煙囪排放煙流型態 續 35 5 燻煙型煙流 Fumigationplume 當煙囪排放口處有一逆溫層 而在下方存在一超絕熱遞減時 則會產生燻煙型煙流 主要發生在無雲的早晨 當地面逆溫層逐漸因日照能量加熱產生一淺的對流不穩定層 而深夜的逆溫層仍殘存在上空時 就易於發生燻煙煙流狀況 由於逆溫層存在於對流不穩定層 污染物只能在逆溫層下混合 因此很容易在煙囪下風處造成高濃度的燻煙污染狀態 大氣穩定度與煙囪排放煙流型態 續 36 氣象與空氣污染之關係 1風速 排放於天空之煙 因風速愈大愈能搬運至遠處風速愈大 煙囪有效高度愈低 著地之距離小 又因風速之變動使煙上下擺動擴散愈好 2風向 風向之變動使煙水平方向振動 煙依平均風向決定其方向 主風向下風處易受較大之影響 3氣溫 煙囪排放之煙溫度一般較空氣溫度為高 溫度差愈大擴散愈好 37 氣象與空氣污染之關係 續 4 空氣之成層狀態 1 空氣溫度斜率 slope 空氣之熱安定與否 決定於氣溫減率 設氣溫減率為r 乾燥空氣絕熱減率為rd 即rrd 不安定 2 溫度斜度與煙之擴散 3 逆轉層 inversionlayer 4 紊流 38 氣象與空氣污染之關係 續 當氣流接近地表面時 受到地形 地表物 摩擦力以及垂直熱對流等影響 而出現紊亂流動狀態 稱為紊流 Turbulence 紊流越強可促使空氣污染物越容易與乾淨空氣混合 稀釋及擴散 而紊流產生的原因有三 1 地面摩擦所造成的垂直風切 稱之為強迫對流 2 較熱地面所造成的不均勻熱對流 稱之為自由對流 3 向上空氣流的延散 偏向及擺動 39 空氣之擴散作用 大氣擴散作用可分為主動擴散作用與被動擴散作用 主動擴散作用 煙囪或排氣口的噴流或熱昇力引起的紊流 對污染物產生的擴散作用 這種擴散稱為前期擴散 被動擴散作用 煙流夾雜污染物進入大氣中 其擴散作用完全受制於大氣中的紊流 這種擴散稱為後期擴散 40 41 煙囪有效高度H除了煙囪本身的高度 h 外 亦包括排放時噴出的動力及熱浮力所能達到的高度 h H h十 h 42 例題 一發電廠具有2米直徑之煙囪 以15m sec速率排放廢氣 其熱排放率為4 800仟焦耳 秒 風速為5m sec 中性穩定 試估算煙柱上升的高度 如煙囪幾何高度為40公尺 試求其有效煙囪高度 解 h 035Vs d u 2 64 Qs 0 5 u h 0 35 15 2 5 2 64 4800 05 5 h 38 7mH h十 h 40m 38 7m 78 7m 43 被動擴散 高斯擴散模式 有關污染物於污染源下風處濃度的估算 常利用最簡易的高斯擴散模式 Gaussiandiffusionmodel 有關高斯擴散模式之限制如下 擴散係數 y z 在長距離 超過1km 預測時 並不正確 使用較短的平均時間所導出的擴散係數 y z 以預測數小時或較長時問的平均濃度 將會產生誤差 忽略因摩擦力影響而使風向轉變的作用不考慮風向的移動 經過時間及距離的變化 忽略了煙流達到地面時 被吸收或沉降作用 如S02被植物吸收 忽略了沿煙柱軌跡的任何化學變化如S02 S03 H2S04 只適用於連續點源煙道排氣系統 非連續之噴氣不適用 風向主軸無擴散作用 44 高斯煙流擴散模式 45 粒狀污染物之防治技術 46 粒狀物之去除基礎 流體阻力減速運動重力沉降離心沉降慣性沉降靜電沉降擴散沉降 47 重力式除塵器 重力沉降室是借由重力作用 使塵粒從氣流中沉降分離之除塵裝置 含塵氣流進入重力沉降室後 由於擴大流動截面積 而使氣體流速大為降低 使較重顆粒在重力作用下緩慢向灰斗沉降 重力式除塵器 Vo 水平速度Us 沉降速度 48 慣性式除塵器 在沉降室內設置擋板 使含塵氣流衝擊在擋板上 氣流方向發生轉變 藉助塵粒本身的慣性力作用 使其與氣流分離 49 衝擊式慣性除塵器 b 多級型 a 單級型 50 a 彎管型 b 百葉窗型 c 多層隔板型 反轉式慣性除塵器 51 旋風除塵器 旋風除塵器是利用旋轉氣流產生的離心力 使塵粒從氣流中分離的裝置 普通旋風除塵器由進氣管 筒體 錐體及排氣管等組成 52 旋風除塵氣之氣流流動狀況 含塵氣流進入除塵器後 主要沿外壁由上向下作旋轉運動 當旋轉氣流的大部份到達錐體底部後 轉而向上沿軸心旋轉 最後經排出管排出 通常將旋轉向下之外圈氣流稱為外渦旋 旋轉向上之中心氣流稱為內渦旋 兩者的旋轉方向相同 氣流作旋轉運動時 塵粒在離心力作用下移向外壁 到達外壁之塵粒在氣流及重力共同作用下 沿壁面落入灰斗中 氣流從除塵器頂部向下高速旋轉時 頂部的壓力下降 一部份氣流帶著細小塵粒沿筒壁旋轉向上 到達頂部後 再沿排出管外壁旋轉向下 最後到達排出管下端附近 被上升的內渦旋從排出管排出 這股旋轉氣流稱為上渦旋 53 靜電集塵器 ESP 利用電力使氣流中的塵粒帶電 然後再依 異性電相吸 的原理將微粒子捕集收集機制 第一步驟 氣體離子化第二步驟 使氣流中之粒子帶電收集之粒徑可小至0 1微米效率在90 以上 某些情形下效率可高達99 9 54 靜電集塵器 ESP 55 靜電集塵器 ESP 56 過濾式除塵器 過濾式除塵器是使含塵氣流通過過濾材料 將粉塵分離捕集的裝置 袋式除塵器的除塵效率一般可達99 以上 濾布清洗法分成三種 機械震盪法空氣逆洗法脈衝清洗法 57 過濾袋之操作原理塵粒補捉 58 濾袋集塵器 BagFilter 59 脈衝式濾袋屋 60 濾袋集塵器 BagFilter 61 濾袋集塵器 BagFilter 逆洗振落方式濾袋集塵機 負壓式 62 逆洗振落方式濾袋集塵機 正壓式 63 濕式除塵器 使含塵氣體與液體 一般為水 密切接觸 利用水滴及塵粒之慣性碰撞 及其它作用捕集塵粒或使粒徑增大的裝置 可有效地將直徑為0 1 20 m之液態或固態粒子去除兼具去除氣態污染物的功能 結構簡單 造價低 佔地面積小 操作及維修方便與淨化效率高等優點 能夠處理高溫與高濕的氣流 將著火或爆炸的可能減至最低 設備與管道容易腐蝕 有污水與污泥的處理等問題 濕式除塵過程也不利於副產品的回收 64 濕式除塵器之反應機制利用洗液將塵粒潤濕將潤濕塵粒除去 65 粒狀物防制設備之比較 66 氣體污染物之防治技術 67 吸收法 廢氣中一種或多種空氣污染物 SOx H2S HF及NOx等 溶解於特定液體吸收劑中 或與吸收劑中的組成發生選擇性化學反應 將其由氣體中分離出之操作過程 吸收過程僅是將污染物由氣相轉入液相 還需對吸收液進行處理 以免造成二次污染 68 吸收設備基本要求1氣液之間有較大的接觸面積與接觸時間 增加循環吸收液量與煙氣量之比 L GRatio 2氣液之間擾動強烈 吸收阻力小 吸收效率高 3操作穩定 並有合適的操作彈性 4氣流通過時的壓降小 5結構簡單 製作維修方便 造價低廉 6具有抗腐及防堵能力 69 填料吸收塔 a 整體裝載 b 分層裝載 70 71 湍球塔吸收器 篩板吸收塔 72 減少SO2的產生 降低燃料中之含硫份 改用低硫份燃料SO2產生後的減量 排煙脫硫系統 FlueGasDesulfurizationSystem FGD 硫氧化物控制技術 73 FGD系統 FGD系統可分為濕式法 目前普遍被採用的FGD系統 主要應用在大型電廠上 可用氫氧化鈉等吸收劑來吸收煙道氣中之SO2 反應後產生硫酸鈉等副產品可回收再用 乾式法 主要係注入粉狀吸收劑與SO2反應 產生之產物由集塵機加以收集去除 半乾式石灰法 利用消石灰與熱水熟化劑來吸收去除煙氣中之SO2 吸收劑噴入洗滌塔時為霧化的泥漿 水汽慢慢地被熱煙氣所蒸發 最後以乾鈉鹽或鈣鹽及未反應的吸收劑混合物之型式 被集塵機所收集去除 74 排煙脫硫FGD煙氣冷卻與洗滌預先洗滌將溫度降至飽和溫度50 55 SO2與吸收劑反應副產物及廢棄物處理煙氣排放前再加熱 FGD系統 75 註 SAH STEAMAIRHEATERGAH GASSTEAMAIRHEATER LOWNOx燃燒器 76 操作條件蒸汽鍋爐使用含硫量0 5 之燃料油Sodiumhydroxideoxides sulfufdioxideratio 2 1用水量 830CMDNaOH用量 20 376ton day as45 SOx 去除效率 90 inletS0 xconc isabove274ppm SOx排放濃度 30ppm粒狀物 去除率 60 inletTSP 100mg Nm3 粒狀物排放濃度 40mg Nm3 77 鍋爐排氣FGD系統P ID 78 79 影響去除因素 吸收塔型式 噴淋式 SprayType 噴淋層數及噴嘴佈置篩板塔 SieveTray 篩板開孔率 OpenRatio 及層數填充塔 PackedTower 填充材料與填充高度循環吸收液量與煙氣量之比 L GRatio L GRatio的改變 直接影響SO2吸收率 循環液量以公升 煙氣量以立方米表示 即 L m3 不同吸收塔設計 L GRatio亦不同 噴淋塔L G約8 12 篩板塔L G約2 6 填充塔L G約2 6吸收液pH值之控制 吸收劑為鹼性 鹼洗 易溶解於酸性溶液 始能吸收SO2成亞硫酸鹽 SO2濃度 FGD系統 80 燃燒改善少量過剩空氣 ExcessAirCombustion 二段式燃燒 TwoStageCombustion 排氣循環 FGR 燃燒器設計之改良 LowNOxBurner 控制設備選擇性非觸媒還原設備 SNCR 選擇性觸媒還原設備 SCR 氮氧化物控制技術 81 低過剩空氣法 lowexcessair LEA 降低燃燒區之氧氣濃度 可減少熱式NOx及燃料式NOx之產生去除率不高僅約5 20 故經常需與其他方法配合每降低1 之過量氧 約可減少25ppmNOx生成二段式燃燒 TwoStageCombustion 分二段燃燒提供不足氧量以降低高峰火焰溫度 可減少燃燒區之燃料式NOx 僅供應90 95 空氣在一次燃燒室 另供應一部份至第二燃燒室 以求完全燃燒 排氣循環 fluegasrecirculation FGR 回送部份之排氣回至燃燒室 回流氣中氧氣已不充分 可使尖峰溫度降低 減少NOx排放大量迴流煙道氣會影響火焰之穩定度及熱輸出率 增加操作困難度 一般而言 煙道氣循環比約25 30 而NOx約可減少20 50ppm 以天然氣為燃料 但燃燒效率隨之降低約0 7 1 9 燃燒改善 82 燃燒改善 燃燒器設計之改良 LowNOxBurner 藉由控制燃料空氣比以達分段式之燃燒 可減少火焰溫度而降低熱式NOx之產生 同時因局部氧氣不足而減少燃料式NO