空气品质保护课件

1、空气品质保护课件空气品质保护课件第三章 污染源及其排放種類 3.1 污染源及其排放物種類第三章 污染源及其排放種類 3.1 污染源及其排放物種類3-2 懸浮微粒 3-2 懸浮微粒 空气品质保护课件3-3 一氧化碳 大部分之CO均產生在市區，且沿鬧區衝道上8小時平均值之濃度達1015ppm，至更高之濃度曾發生在主要都市。在這種濃度下曝露8小時，會使經基血紅素(carboxyhemoglobin)達2.5%，即有2.5%之CO取代O2而與血紅素結合。CO與血紅素之親和力約為O2與血紅素親和力之200倍，因此CO很容易取代氧和血紅素之分子結合。3-3 一氧化碳 大部分之CO均產生在市區，且沿鬧區衝道

2、上8空气品质保护课件3.4 硫氧化物 每噸煤燃燒產生之SO2磅數每噸煤如含有百分之一的硫，則硫含量為10公斤，因為SO2之分子量為64，硫的分子量為32，煤炭每一單位重之硫可產生兩單位的SO2。 3.4 硫氧化物 每噸煤燃燒產生之SO2磅數空气品质保护课件3.5 氮氧化物 氮氧化物NO2的主要兩個來源是汽車及火力發電廠污染物排放量之多寡依燃燒室之體積而定。天然氣燃燒產生極微量的SO2，CO及HC，而產生大量之NO2。火力發電廠若改變燃燒室的設計而降低燃燒室的溫度，或降低氮氣在燃燒室停留時間，即可減少NO2之排放量。降低汽車的排放量則非常困難，因為若降低NO2之排放量，將使CO及HC排放量的增加

3、。 3.5 氮氧化物 氮氧化物NO2的主要兩個來源是汽車及火力發空气品质保护课件3.6 碳氫化物 汽車又是主要污染。顏料、油漆廠及乾洗店等有機溶劑的蒸發，亦為碳氫化合物的來源。 3.6 碳氫化物 汽車又是主要污染。空气品质保护课件3.7 自然界來源 全世界人們產生之SO2排放量估計約在100E6公噸/年至146E6公噸/年，其中約70%來自燃燒含硫煤，超過90%之排放量產生在北半球，且集中在北緯30至北緯60之間。總硫排放量而言，自然界來源約為人為來源之2倍。如海洋鹽類SO4 (44E6公噸)，海洋來源的H2S(30E6公噸)，陸地來源H2S(70E6公噸)及SO2(73E6公噸)與其它硫化物

4、來源(3E6公噸)。以上自然界硫化物的總排放量每年共計220E6公噸。全世界人類活動排放的CO量，每年約304E6公噸，其中約有95%發生在北半球。3.7 自然界來源 全世界人們產生之SO2排放量估計約在10由於大氣中CO不累積，因此CO必有一定之半衰期。一般CO在大氣中的停留時間，短者約l個月，長者達1至2年之久CO的主要來源為自然界而非人類活動產生的。1972年之證據(Weinstock and Niki)顯示，自然界產生的CO約為人類活動產量的10倍，因此具較短之停留時間是正確的。自然界所排放的碳氫化合物，遠較人類活動的排放量大。但自然界所排放的碳氫化合物大多是甲烷，並不加入光化學煙霧的

5、循環中。碳氫化合物每年排放量約在170106公噸/年至109公噸/年，其中70%係由汽油有關的活動所排出。有95%發生於北半球。 由於大氣中CO不累積，因此CO必有一定之半衰期。一般CO在大3.8 排放因子 (emission factors) 污染物的排放總量，可以依照總量推估的公式加以估算如下式：【污染物排放量】=【排放因子】【活動強度】【控制因子】排放因子(Emission Factor)：可定義為由工業生產活動，每單位生產量(或能源、原料消耗量、時間等)所排放出空氣污染物之平均量。活動強度：係指單位時間生產量或能量消耗量或服務量之大小。控制因子：則為污染源受控制後與控制前之排放量比，亦

6、即污染控制設備或措施之削減效率。排放因子，可以由下列幾種方式表示：單位產品之污染物排放量單位面積之污染物排放量單位時間之污染物排放量單位塗料消耗之污染物排放量3.8 排放因子 (emission factors) 污染以金屬家具為例，其排放因子之估算式子如下：E：VOCs排放因子(kg/hr)A：每小時之塗裝面積(m2/hr)T：乾燥塗膜厚度(幾乎全為1 mil)V：塗料中所含VOCs比例(包含稀釋劑)無控制排放：0.65高固成份塗料：0.35水性塗料：0.117S：塗料之固成分比無控制排放：0.35高固成份塗料：0.65水性塗料：0.35D：VOCs密度(約0.88kg/l)T：塗佈效率 以

7、金屬家具為例，其排放因子之估算式子如下：表面塗裝過程中，塗料裡所有之VOCs皆釋放至大氣中每一種塗料之揮發性物質所佔比例即能推算出使用該塗料每單位所產生之VOCs量，則排放因子之型式為kg VOCs/Mg Coating雖然同一類塗料之有機溶劑含量，會因使用狀況而有所差異，但有一合理之範圍如表所示。 塗料種類VOCs排放因子Kg/MgLb/tonPaint5601120Varnish5001000Lacquar7701540Enamel420840Primer6601320表面塗裝過程中，塗料裡所有之VOCs皆釋放至大氣中塗料種類V3.9 案例說明火力發電廠 表3.8空氣污染物排放因子彙編燃煤

8、設備在無控制設備下懸浮微粒之排放因子。估計已知形式工廠無控制粒狀物設備之排放量。燃煤產生之懸浮微粒含大量之碳、矽(SiO2)、鋁(A12O3)及氧化鐵(Fe2O3或Fe3O4)，均以飛灰形式排出。除此之外，亦有氣狀物由燃煤火力發電廠排出。 3.9 案例說明火力發電廠 表3.8空氣污染物排放因子彙空气品质保护课件表3.9中排放因子以平均值列出，並未說明燃燒設備形式及大小。大於100106 Btu/hr為火力發電廠規模10106至100106 Btu/hr為工廠小於l0106 Btu/hr為商業或家庭工廠高品質煤可產生約13,000 Btu/lb的能量，因此可轉換為每噸煤燃燒產生26106 Btu

9、的能量。 表3.9中排放因子以平均值列出，並未說明燃燒設備形式及大小。空气品质保护课件燃燒天然氣產生大量的NOX，表中均以NO2當量表示之。在天然氣比重0.052 lb/scf下之熱值為每一立方英呎(標準狀況下)1,000 Btu，即19,250 Btu/lb，而產生粒狀物粒徑小於5。 電廠燃燒之殘餘燃油是品質最差之油料，且是經由提煉出汽油、煤油、精煉燃料油之較輕碳氫化合物，由於硫亦是提煉過程的剩餘物，因此殘留物含量很高。美國國內石油提煉之殘留燃料油含硫量為百分之一印尼、利比亞、奈及利亞約為百分之0.5委內瑞拉約為百分之2至3，阿拉伯約百分之3至4燃料油的熱值約為18,000 Btu/lb。

10、燃燒天然氣產生大量的NOX，表中均以NO2當量表示之。空气品质保护课件空气品质保护课件例題1 試設計一座含三部750百萬瓦(Mw)發電機之新發電廠，下列各燃料均可購得，經分析結果如下：則各種燃料產生之粒狀物、NOX、SOX之排放量若干?若燃煤鍋爐係採一般噴粉形式，且熱效率為38%，則建議採用何種燃料?煤炭8%灰0.5%硫11,000 Btu/lb殘留油l%硫18,000 Btu/lb天然氣19,000 Btu/lb(1,000 Btu/scf)例題1 試設計一座含三部750百萬瓦(Mw)發電機之新發(1)煤炭需要量發電廠共需2,250 MW ，則供給能量為：2,250/0.38=5.93010

11、6 watts=20,200106 Btu/hr因此所需煤炭量為排放量：粒狀物排放量可查表3.8 ，氣狀物可由查表3.9 ，結果如下：粒狀物：16(8%飛灰)917= 117,300 lb/hrNO2：20917= 18,340 lb/hrSO2：38(0.5)917= 17,400 lb/hr(1)煤炭需要量發電廠共需2,250 MW ，則供給能量為：(2)天然氣需要量：排放量：粒狀物:1520.2=303 lb/hrNO2：39020.2= 7,890 1b/hrSO2：0.420.2=8 lb/hr(2)天然氣需要量：(3)燃料油需要量 :排放因子係以燃燒每1000加侖油計算，設比重為

12、0.95(62.4)，則或排放量：粒狀物：1014.2= 1,420 1b/hrNO2：104142= 14,800 1b/hrSO2：157l142= 22,300 1b/hr(3)燃料油需要量 :排放因子係以燃燒每1000加侖油計算，空气品质保护课件成本分析假設天然氣為35分錢/百萬Btu，燃料油25分錢/百萬Btu，煤炭為18分錢/百萬Btu。其中煤炭價格尚包括飛灰的處置但不包含運送費用。利用上述數據，計算電廠操作一年各種燃料之成本。若電廠操作年限為30年，則有多少錢可用於每單位重燃料之空氣污染控制設備，假設以天然氣在無污染控制設備下之排放量為基準計算，成本計算如下：天然氣0.3520,2008,760 hr/yr=$62,000,000油0.2520,2008,760 hr/yr=$44,200,000成本分析煤0.1820,2008,760 hr/yr=$31,800,000在30年的操作年限中，以天然氣作為經濟分析基礎，則與油之差價為18,000,00030年=5401