“十二五”氮氧化物核算细则培训.ppt

1 十二五 氮氧化物总量减排核查核算要点吴险峰污染物排放总量控制司 主要内容 十二五 氮氧化物减排总体要求 十二五 氮氧化物核算总体要求电力行业氮氧化物总量减排核算水泥行业氮氧化物总量减排核算其他行业氮氧化物总量减排核算 主要内容 十二五 氮氧化物减排总体要求 十二五 氮氧化物核算总体要求电力行业氮氧化物总量减排核算水泥行业氮氧化物总量减排核算其他行业氮氧化物总量减排核算 SO2下降8 NOx下降 单位GDP能耗降低 6 GDP年均增长7 2015年 全国二氧化硫排放总量控制在2086 4万吨 比2010年的2267 8万吨下降8 2015年 全国氮氧化物排放总量控制在2046 2万吨 比2010年的2273 6万吨下降10 控制目标 十二五 氮氧化物减排总体要求 十二五 氮氧化物减排总体要求 十二五 规划约束性指标 重点行业污染减排 节能减排工作要求 严格强化考核 到2015年 二氧化硫 氮氧化物排放总量要比2010年分别削减8 10 必须完成的约束性指标 持续推进电力行业脱硫脱销项目建设加快水泥 钢铁等行业脱硫脱硝进程强化机动车氮氧化物治理工作 强化污染减排目标责任考实行严格的责任追究制度 继续强化结构减排 细化工程减排 实化管理减排 污染物排放总量作为环评审批的前置条件 以总量定项目 以总量定产能 十二五 氮氧化物减排总体要求 7 强化结构减排 形成加快转变经济发展方式的倒逼机制 十二五 淘汰落后产能规模小火电2000万千瓦炼铁7000万吨烧结5000平方米炼钢3000万吨水泥2 5亿吨等淘汰落后产能任务按年度分解落实 十二五 氮氧化物减排总体要求 细化工程减排 NOx治理六大工程项目 十二五 氮氧化物减排总体要求 十二五 氮氧化物减排总体要求 细化工程减排 十二五 氮氧化物减排总体要求 细化工程减排 十二五 氮氧化物减排总体要求 实化管理减排 主要内容 十二五 氮氧化物减排总体要求 十二五 氮氧化物核算总体要求电力行业氮氧化物总量减排核算水泥行业氮氧化物总量减排核算其他行业氮氧化物总量减排核算 十二五 氮氧化物核算总体要求 核算范围 按照环境统计口径范围内的电力 水泥 交通和其他四部分进行核算 十二五 氮氧化物核算总体要求 核算原则 在线监测系统 设施运行记录系统 环境统计 十二五 氮氧化物核算总体要求 十二五 氮氧化物核算总体要求 核算方法区域排放总量宏观核算鼓励全口径重点行业全口径核算电力 水泥鼓励大型集中供热燃煤锅炉 十二五 氮氧化物核算总体要求 核算方式 主要内容 十二五 氮氧化物减排总体要求 十二五 氮氧化物核算总体要求电力行业氮氧化物总量减排核算水泥行业氮氧化物总量减排核算其他行业氮氧化物总量减排核算 电力行业NOx总量减排核算 2006 2010年我国电力行业NOx排放量统计 电力行业NOx总量减排核算 各国NOx排放绩效中国 2010年 3 1克 千瓦时美国 2008年 1 14克 千瓦时 为中国的37 日本 2000年 0 5克 千瓦时 为中国的16 电力行业NOx总量减排核算 现有机组排放浓度与新标准要求差距较大 电力行业NOx总量减排核算 到2011年上半年 已建成的烟气脱硝装置225台 套 总装机容量为1 05亿千瓦 主要分布在江苏 广东 浙江 福建等省 市 所采用的工艺技术主要是SCR 约占93 SNCR占6 SCR SNCR占1 电力行业NOx总量减排核算 电力行业NOx总量减排核算 到2011年上半年 河北 吉林 黑龙江 河南 四川 陕西 宁夏已建成的烟气脱硝基本不运行 十二五 期间现役机组需要进行脱硝改造的机组规模约为4亿千瓦 主要分布在内蒙古 山东 江苏 河北 河南等省 市 到2015年 脱硝机组的规模占总装机容量的比例将达到75 左右 电力行业NOx总量减排核算 改变燃烧条件 低过量空气燃烧 空气分级燃烧 燃料分级燃烧 浓淡偏差燃烧 烟气再循环 减少空气预热燃烧后烟气脱硝技术按反应环境分类可分为两大类 湿法和干法 湿法是指反应剂为液态的工艺技术 干法是指反应剂为气态的工艺技术 湿法工艺包括 水 酸 碱液吸收法 氧化吸收法 还原吸收法等 干法工艺包括 选择性催化还原法 SCR 选择性非催化还原法 SNCR 分子筛 活性炭吸附法等 目前 世界上使用较多的是干法 主要有 选择性催化还原法 SCR 选择性非催化还原法 SNCR 以及SCR SNCR联合脱除技术 电力行业NOx总量减排核算 电力行业NOx控制技术 机组脱硝 低NOx燃烧技术降低NOx排放的首选技术是在煤粉燃烧过程中控制NOx的生成 通常最经济的技术措施是尽可能通过燃烧改造降低NOx排放 从而减轻烟气脱硝装置的负担以降低其运行维护费用 用改变燃烧条件的方法来降低NOx的排放 统称为低NOx燃烧技术 低NOx燃烧器控制NOx排放原理A 贫氧挥发物析出 B 烟气回流区 C NOx还原区 D 等温火焰面 E 二次风控制混合区 F 燃尽区 电力行业NOx总量减排核算 火电厂烟气脱硝SCR典型的工艺流程图 电力行业NOx总量减排核算 选择性催化还原法脱硝技术是指还原剂 NH3 尿素 在金属催化剂作用下 选择性地与NOx反应生成N2和H2O 而不是被O2所氧化 故称为 选择性 可以作为SCR反应还原剂的有NH3 CO H2 还有甲烷 乙烯 丙烷 丙稀等 选择性催化还原烟气脱硝技术 SCR 选择性非催化还原烟气脱硝技术 SNCR 指使用还原剂 尿素 氨水 液氨等 在合适的温度范围无催化剂的作用下将NOx选择性的还原为无害的氮气和水 SNCR工艺流程示意图1 氨或尿素储槽 2 燃烧器 3 锅炉 4 空气加热器 电力行业NOx总量减排核算 SNCR SCR联合脱硝技术 混合SNCR SCR烟气脱硝技术并非是SCR工艺与SNCR工艺的简单组合 它是结合了SCR技术高效 SNCR技术投资省的特点而发展起来的一种新型工艺 SNCR SCR组合工艺流程1 锅炉 2 催化反应器 3 还原剂储槽 4 空气加热器 电力行业NOx总量减排核算 SCR SNCR SNCR SCR三种技术比较 电力行业NOx总量减排核算 电力行业NOx总量减排核算 过渡 一 电力行业NOx全口径核算 电力行业NOx全口径核算 电力行业全口径氮氧化物排放量指核算期本辖区 集团公司 各电厂分机组氮氧化物排放量之和 1 未采取任何措施燃煤机组氮氧化物排放量核算方法 核算方法 对于2010年底前未安装脱硝设施的机组 核算方法 对于2010年底前已安装脱硝设施的机组 核算方法 2 采取治理措施的燃煤机组氮氧化物排放量核算方法 治理措施类型 LNB改造 SCR LNB SCR等核算方法 按照对应的煤量 氮氧化物去除率 脱硝效率分段核算 核算方法 2 采取治理措施的燃煤机组氮氧化物排放量核算方法 按照SNCR脱硝设施投运前在线监测浓度平均值取值 核算方法 单台机组配两个脱硝反应器 核算方法 SCR入口 出口浓度 案例 根据治理措施改造前后分段核算燃煤机组氮氧化物排放量 核算方法 核算方法 5201 案例 根据治理措施改造前后分段核算燃煤机组氮氧化物排放量 3 燃气机组氮氧化物排放量核算方法 核算方法 1 电厂燃煤消耗量包括发电煤炭消耗量和供热煤炭消耗量 采用电厂生产报表数据 并根据核算期机组发电量 供热量数据进行校核 参数选取原则及有关说明 2 烟气进出口氮氧化物浓度均以二氧化氮计 若企业监测的氮氧化物浓度以一氧化氮计 则用一氧化氮浓度乘以1 53折算成二氧化氮浓度 一氧化氮体积浓度 ppm 折算成二氧化氮质量浓度 mg Nm3 需乘以折算系数2 05 如果仅仅乘以1 34 则表明是折算的一氧化氮质量浓度 3 对于仅进行低氮燃烧技术改造的机组 低氮燃烧改造前氮氧化物浓度取值不得高于按2010年污普动态更新填报的排污系数折算出的氮氧化物排放浓度 原则上不得高于锅炉出厂时设计最高氮氧化物排放浓度 并以锅炉性能考核报告中氮氧化物排放浓度作为参考 参数选取原则及有关说明 参数选取原则及有关说明 4 效率认定 核算方法 5 无实质性治理工程措施 仅改变锅炉燃烧状态 降低过剩空气系数 降低炉膛温度 和燃煤品质 如挥发分 的 不核算氮氧化物减排量 6 对于采取SCR脱硝设施的机组 氮氧化物综合脱硝效率需要根据还原剂 液氨 氨水 尿素 的消耗量进行校核 核算方法 具体校核步骤 核算方法 具体校核步骤 参数选取原则及有关说明 案例 根据还原剂 液氨 消耗量校核脱硝效率 33 7 参数选取原则及有关说明 全口径核算中 必须明确每台机组2010年NOx排放量 作为 十二五 全口径核算的排放基数 分机组排放基数即为2010年污染源普查动态更新中上报的每台机组的氮氧化物排放量 必须明确每台机组2010年氮氧化物的产生系数 排污系数和综合脱硝效率及其他相关参数 参数选取原则及有关说明 7 2010年分机组NOx排放量 参数选取原则及有关说明 2010年分机组NOx排放量无法提供的需进行拆分 拆分原则行业总量保持恒定 企业基数基本不变 机组排放合理分解拆分类型 采用排污系数法填报的所有机组均未安装脱硝设施部分机组安装脱硝设施全部机组上脱硝设施采用浓度法填报的排放基数明显虚高的 7 2010年分机组NOx排放量 案例 2010年分机组NOx排放量拆分 参数选取原则及有关说明 污染源普查动态更新中 采用排污系数法填报氮氧化物排放量的企业 部分机组安装脱硝设施基数拆分方法 案例 2010年分机组NOx排放量拆分 参数选取原则及有关说明 对于2010年机组氮氧化物排放基数明显虚高的 测算的排污系数与 工业源产排污系数手册 系数相比明显虚高 在拆分时应根据实际的产排污系数进行调整 虚高部分在本企业内平衡 无法平衡的可调剂到排放量偏低的其他电厂机组 对于排放基数虚高的机组 该机组新建脱硝设施 停产或关停时 氮氧化物削减量为核算期实际排放量与上年同期采用 工业源产排污系数手册 中的排污系数测算的排放量之差 二 电力行业NOx宏观核算 电力行业氮氧化物排放量宏观核算方法是指采用宏观方法核算新增排放量 采用项目累加法核算新增削减量 核算期电力行业氮氧化物排放量核算公式为 电力行业NOx宏观核算 电力行业NOx宏观核算 电力行业NOx宏观核算 电力行业NOx宏观核算 电力行业氮氧化物新增削减量是指核算期与上年同期相比 通过实施治理工程 加强管理和结构调整新增的连续长期稳定的氮氧化物削减量 1 工程减排包括 新建机组同步建成的脱硝设施 现有机组新建 改建脱硝设施 现有机组低氮燃烧改造和实施煤改气工程新建 改建治理工程氮氧化物削减量核算方法 对于现役机组 十二五 期间实施低氮燃烧技术改造 且低氮燃烧效果发生显著变化的 氮氧化物削减量核算公式为 电力行业NOx宏观核算 电力行业NOx宏观核算 既实施低氮燃烧改造 又实施烟气脱硝改造的 氮氧化物削减量按以下公式进行计算 煤改气机组氮氧化物削减量核算方法 2 管理减排 电力行业NOx宏观核算 3 结构减排 电力行业NOx宏观核算 在2010年基数中的 削减量根据上一年环境统计排放量一次性结清永久性关闭的火电机组 不论是否在发改委关停名录 且落入在2010年污染源普查动态更新数据库中的 原则上削减量根据上一年环境统计排放量认定 且在核算期一次性结清2015年关停的机组按照实际关停时间 从次月起核算减排量上一年环境统计排放量与排放基数或前几年排放量明显偏大的 且排放量与产品产量逻辑关系存在明显不合理的情况 应根据排放基数核算削减量 1 无实质性治理工程措施 仅改变锅炉燃烧状态 降低过剩空气系数 降低炉膛温度 和燃煤品质 如挥发分 的 不核算氮氧化物减排量 2 各减排措施新增减排量不能大于该机组2010年污染源普查动态更新数据库中氮氧化物排放基数 3 综合脱硝效率等参数取值方法及还原剂校核脱硝效率方法参照全口径核算要求 参数选取原则及有关说明 主要内容 十二五 氮氧化物减排总体要求 十二五 氮氧化物核算总体要求电力行业氮氧化物总量减排核算水泥行业氮氧化物总量减排核算其他行业氮氧化物总量减排核算 水泥行业污染物排放限值 德国500 800mg m3 日本250 350ppm 水泥行业NOx排放现状 水泥行业氮氧化物排放政策 是 十二五 NOx减排的重点领域工业和信息化部发布的 水泥行业准入条件 工原 2010 第127号文件 中也提到 对水泥行业大气污染物实行总量控制 新建或改扩建水泥 熟料 生产线项目须配置脱除NOx效率不低于60 的烟气脱硝装置 GB4915 2004水泥工业大气污染物排放标准 水泥窑NOx排放量应小于800mg Nm3 折算为NO2 以10 氧含量为基准 GB50259 2008水泥厂设计规范规定 水泥厂焚烧废弃物NOx排放量应小于500mg Nm3 折算为NO2 以10 氧含量为基准 新型干法水泥窑生产工艺过程 由于水泥产品和工艺特点 窑尾是主要的氮氧化物排放点 废气排放量占水泥生产废气排放总量的30 60 是水泥生产最主要的污染源 水泥窑中NOx的生成 热力型NOx来源于燃烧空气中的N 与温度以及O2浓度正比增长燃料型NOx燃料中含有的氮化合物 焦炭氮CharN 挥发份氮VolatileN 在燃烧过程中热分解而又接着氧化而成的 由挥发成分生成的物质 NH HCN 也能起到NOx还原剂的作用 水泥窑燃烧器的燃烧 NOx生成活动 气体温度图 NOx浓度图 水泥窑燃烧器结构概念图 NOx还原区域 治理技术 1 生产过程控制生产过程控制主要措施 改变配料方案 掺用矿化剂以求降低熟料烧成温度和时间 改进熟料易烧性 控制水分等优化窑和分解炉的燃烧制度 低过剩空气系数 LEA 燃烧效率 空气分级燃烧 OFA 烟气再循环 FGR 低NOx燃烧器 LNB 协同处置废弃物2 废气脱氮控制选择性催化还原法非选择催化还原法 生产过程控制主要措施 低过剩空气系数 LEA 低过量空气燃烧法 就是使燃烧过程尽可能地在接近理论空气量的条件下进行 随着烟气中过量氧的减少可以抑制NOx的生成 缺点 由于炉内氧的浓度过低 会使锅炉燃烧效率降低 引起结皮和腐蚀降低NOx排放浓度的幅度较小 通常采用该法只可降低NOx排放浓度的15 20 治理技术 生产过程控制主要措施 空气分级燃烧 OFA 将空气的加入分阶段进行第一阶段 将分解炉的空气量减少到燃烧总空气量的70 75 使燃烧先在缺氧的条件下进行 过量空气系数 1 降低了燃烧速度和温度水平 燃烧生成的CO和燃料N分解成中间产物 如HCN和NH3等 均可使NOx还原 抑制了NOx的生成量 第二阶段 将燃烧用空气的剩余部分以二次空气输入 成为富氧燃烧 此时一些中间产物虽然被氧化为NOx 但因火焰温度低 NOx生成量不大 因而总的NOx生成量是降低的 采用空气分级燃烧理论上可使NOx排放量降低30 40 缺点 存在结皮和受热面易腐蚀等问题 治理技术 生产过程控制主要措施 烟气再循环 FGR 用于降低燃烧温度和氧气浓度NOx的排放浓度可以降低到25 35 烟气再循环法降低NOx排放的效果与燃料品种 烟气再循环率有关烟气再循环率一般控制在10 20 左右 治理技术 生产过程控制主要措施 低NOx燃烧器 LNB 减弱火焰强度 延迟燃料 空气的混合 在初始燃烧时形成富燃料的还原性气氛 分成两个燃烧区第一燃烧区是富燃料缺氧 高温的环境 热力型NOx由于缺氧而产量大为降低 同时可循环通入一定比例的废烟气 其中的NOx能在第一燃烧区被大量还原 第二燃烧区是富氧缺燃料 氧化的环境 温度较低 还原性气体不易被氧化成NOx 治理技术 废气脱氮控制 选择性催化还原法非选择催化还原法 4NH3 4NO O2 4N2 6H2O4NH3 2NO2 O2 3N2 6H2O4NH3 5O2 4NO 6H2O 治理技术 水泥窑低氮氧化物技术分析 水泥窑低氮氧化物技术分析 水泥行业NOx减排核算 水泥行业NOx全口径核算 水泥行业全口径氮氧化物排放量指核算期本辖区各水泥企业氮氧化物排放量之和 核算期水泥行业氮氧化物减排量为核算期本辖区水泥行业氮氧化物排放量减去上年同期氮氧化物排放量 按照新型干法窑和立窑两种生产工艺进行核算 水泥行业NOx全口径核算 根据水泥熟料产量 治理工程建设和运行情况采用排污系数法分生产线逐一进行核算对严格按照有关规定将在线监测点位设置在烟囱上 监测数据经省级及以上环保部门审核合格的水泥窑 可逐步采用在线监测直接测量法核算氮氧化物排放量 企业新型干法窑氮氧化物排放量核算 水泥行业NOx全口径核算 注 原料中钙质原料主要指石灰石 电石渣等 硅铝质原料主要指砂岩 页岩 粘土 粉煤灰 煤矸石等 铁质原料主要指铁矿石 铁矿粉 硫酸渣等 混合材主要指粉煤灰 粒化高炉矿渣 火山灰质材料等 水泥新型干法窑氮氧化物产污系数 水泥行业NOx全口径核算 根据企业立窑熟料总产量采用排污系数法进行核算 企业立窑氮氧化物排放量核算 水泥行业NOx全口径核算 案例 水泥企业NOx排放量核算 改造前浓度原则上依据改造前的在线监测历史数据确定 水泥行业NOx宏观核算 水泥行业氮氧化物排放量宏观核算方法是指采用宏观方法核算新增排放量 采用项目累加法核算新增削减量 水泥行业NOx宏观核算 一 水泥行业氮氧化物新增排放量核算方法 二 水泥行业氮氧化物新增削减量核算方法 水泥行业氮氧化物新增削减量是指核算期与上年同期相比 通过实施治理工程 结构调整和加强管理新增的连续长期稳定的氮氧化物削减量 水泥行业NOx宏观核算 1 治理工程氮氧化物新增削减量核算方法 2 加强管理氮氧化物新增削减量核算方法 结转项目的氮氧化物新增削减量按照治理设施结转运行月份进行核算 含新建水泥窑同步建成的氮氧化物治理设施 二 水泥行业氮氧化物新增削减量核算方法 3 结构调整氮氧化物新增削减量核算方法 水泥行业NOx宏观核算 根据上一年环境统计排放量一次性结清 2015年关停的水泥窑按照实际关停时间 从次月起核算减排量 上年环境统计排放量相比2010年污普基数或前几年排放量明显偏大的 且排放量与产品产量逻辑关系明显不合理的 按照2010年污普基数核算削减量 水泥行业NOx核算 参数选取原则及有关说明核算期由企业上报水泥熟料产量 外购量及外销量 水泥产量 煤炭消耗量等数据 水泥熟料的产量需要根据水泥产量进行校核 一般情况下 生产一吨水泥需要消耗0 64吨熟料 对于采取SNCR脱硝设施的水泥窑 氮氧化物综合脱硝效率需要根据还原剂 液氨 氨水 尿素 的消耗量进行校核 水泥行业NOx核算 参数选取原则及有关说明低氮燃烧技术改造的氮氧化物去除率不超过35 SNCR脱硝设施的综合脱硝效率不超过55 对于进行低氮燃烧改造和采用SNCR脱硝设施的水泥窑 必须保存改造前的在线监测历史数据 依此来核定改造后的氮氧化物去除率 在核算水泥窑氮氧化物去除率时 治理措施投运前的氮氧化物的排放浓度取值原则为 新建水泥窑浓度为800毫克 标立方米 现役水泥窑根据在线监测历史数据取值 并根据监督性监测数据进行校核 取值不得高于按2010年污普动态更新填报的排污系数折算出的氮氧化物排放浓度 不得高于水泥窑出厂时设计最高氮氧化物排放浓度 主要内容 十二五 氮氧化物减排总体要求 十二五 氮氧化物核算总体要求电力行业氮氧化物总量减排核算水泥行业氮氧化物总量减排核算其他行业氮氧化物总量减排核算 其他行业NOx宏观核算 其他行业是指除电力 水泥 交通外的行业 总量减排核算公式为 其他行业NOx宏观核算 其他行业氮氧化物新增排放量核算方法 宏观核算方法 其他行业NOx宏观核算 其他行业NOx宏观核算 其他行业氮氧化物新增排放量核算方法 分行业核算方法 其他行业NOx宏观核算 其他行业氮氧化物新增削减量核算方法 其他行业氮氧化物新增削减量是指核算期与上年同期相比 通过实施治理工程 结构调整等措施新增的氮氧化物削减量 核算范围仅为其他行业中的现有企业 十二五 期间新建的企业不核算氮氧化物新增削减量 其他行业NOx宏观核算 其他行业氮氧化物新增削减量核算方法治理工程氮氧化物新增削减量核算方法 其他行业NOx宏观核算 其他行业氮氧化物新增削减