氮氧化物排放現(xiàn)狀及控制對策研究

李楊

【摘要】：氮氧化物可以在大氣層中長距離輸送，引起的全球性或區(qū)域性污染問題也日漸突出。由于氮氧化物排放來源主要是工業(yè)廢氣和機動車尾氣，因此對氮氧化物的形成機理進行分析，對氮氧化物控制技術(shù)進行討論，從而提出氮氧化物重點控制行業(yè)的具體控制技術(shù)和控制政策。最后，設(shè)計出氮氧化物減排方案。

【關(guān)鍵詞】：氮氧化物；污染控制；產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀

隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展和能源生產(chǎn)與消費量的急速增長，氮氧化物排放量也隨之增加。有關(guān)研究表明，氮氧化物排放加劇了大氣酸沉降、光化學(xué)煙霧和城市灰霾的污染。由于氮氧化物可以在大氣層中長距離輸送，引起的全球性或區(qū)域性污染問題也日漸突出。氮氧化物的危害多多，可刺激肺部使人較難抵抗感冒之類的呼吸系統(tǒng)疾病，呼吸系統(tǒng)有問題的人士如哮喘病患者，會較易受二氧化氮影響。對兒童來說，氮氧化物可能會造成肺部發(fā)育受損。汽車尾氣中的氮氧化物與氮氫化合物經(jīng)紫外線照射發(fā)生反應(yīng)形成的有毒煙霧，稱為光化學(xué)煙霧。光化學(xué)煙霧具有特殊氣味，刺激眼睛，傷害植物，并能使大氣能見度降低。另外，氮氧化物與空氣中的水反應(yīng)生成的硝酸和亞硝酸是酸雨的成分。 “十二五”期間，國家新增氮氧化物為主要污染物總量減排考核指標(biāo)。由于氮氧化物排放來源主要是工業(yè)廢氣和機動車尾氣，因此對氮氧化物的形成機理進行分析，對氮氧化物控制技術(shù)進行討論，從而提出氮氧化物重點控制行業(yè)的具體控制技術(shù)和控制政策。

1.我國大氣氮氧化物污染控制技術(shù)與產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀

近年來，我國電廠低氮燃燒技術(shù)的研發(fā)和生產(chǎn)已取得了長足進步，實現(xiàn)了自行設(shè)計、自行制造和自行安裝調(diào)試，已成為我國火電行業(yè)氮氧化物控制的首選和主流技術(shù)。但是，目前單純在燃燒過程中控制氮氧化物排放已不能滿足要求，實施煙氣脫硝成為發(fā)展趨勢。在煙氣脫硝方面，除個別單位開發(fā)了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的煙氣脫硝核心技術(shù)外，多數(shù)單位處于技術(shù)引進、消化和初步應(yīng)用階段。據(jù)不完全統(tǒng)計，到目前為止我國約有90多家電廠的近200臺總裝機容量為1.05億千瓦的機組已通過環(huán)評，已建和在建的火電廠煙氣脫硝項目的裝機容量達到5745萬千瓦。在這些項目中，采用選擇性催化還原 （SCR） 脫硝技術(shù)的約占96%。目前，火電廠煙氣脫硝項目造價大致為100-140元/千瓦。

在機動車氮氧化物控制方面，輕型汽油車國Ⅲ技術(shù)較好地解決了汽油車尾氣污染問題，未能達標(biāo)車輛將逐漸被淘汰退出。而且，輕型汽油車的各大整車廠基本完成了國Ⅳ技術(shù)平臺的開發(fā)。柴油車氮氧化物控制技術(shù)可分為缸內(nèi)控制技術(shù)和尾氣后處理技術(shù)兩個方面。大部分柴油車整車廠和整機廠實現(xiàn)了機內(nèi)凈化氮氧化物技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化，柴油機氮氧化物排放大大降低，但大部分國產(chǎn)柴油機實現(xiàn)國Ⅳ達標(biāo)仍需后處理技術(shù)。而在后處理方面，至今沒有成熟的技術(shù)可廣泛應(yīng)用于柴油機尾氣氮氧化物凈化。

工業(yè)燃煤鍋爐排放是我國氮氧化物污染的重要來源。目前，我國工業(yè)燃煤鍋爐較少使用低氮燃燒技術(shù)，幾乎所有的工業(yè)燃煤鍋爐均未安裝煙氣脫硝裝置。國內(nèi)外開發(fā)的煙氣脫硝技術(shù)基本都是針對火電廠燃煤鍋爐，由于工業(yè)鍋爐爐窯自身的特點，火電廠煙氣脫硝技術(shù)和設(shè)備尚不能直接應(yīng)用于工業(yè)燃煤鍋爐。

2.我國氮氧化物污染控制對策建議

2.1制定氮氧化物控制目標(biāo)

氮氧化物控制宜采取分層次、分區(qū)域，制定總量控制目標(biāo)，突出重點行業(yè)，逐步進行的總體技術(shù)路線關(guān)于控制目標(biāo)，應(yīng)制定國家、區(qū)域、城市三個層次相互結(jié)合的氮氧化物控制目標(biāo)。 國家目標(biāo)以控制電廠燃煤鍋爐排放源為主；把區(qū)域作為氮氧化物控制的重點層次，以珠三角、長三角和京津冀地區(qū)作為重點控制區(qū)域，不同區(qū)域各有側(cè)重，著力控制酸沉降、臭氧、顆粒物等區(qū)域性污染問題；城市以機動車和工業(yè)鍋爐排放源控制為主，控制重點為細(xì)顆粒物。關(guān)于控制方式，應(yīng)充分汲取和借鑒我國二氧化硫污染控制的成功經(jīng)驗和國內(nèi)外氮氧化物總量控制的經(jīng)驗與教訓(xùn)， 將氮氧化物納入 “十二五” 總量減排指標(biāo)體系， 制定區(qū)域和重點城市氮氧化物污染總量控制目標(biāo)。 此外，在控制氮氧化物污染的同時， 應(yīng)同時兼顧臭氧、 揮發(fā)性有機化合物等其他污染物的協(xié)同控制，以達到改善環(huán)境質(zhì)量和降低污染減排成本的目的。關(guān)于行業(yè)選擇， 氮氧化物控制的重點源及優(yōu)先次序為電廠鍋爐、機動車和工業(yè)鍋爐爐窯。

2.2建立健全氮氧化物控制標(biāo)準(zhǔn)體系

完善氮氧化物環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)體系的總體思路。在明確氮氧化物減排規(guī)劃目標(biāo)的基礎(chǔ)上修訂排放標(biāo)準(zhǔn)；火電廠排放標(biāo)準(zhǔn)的修訂應(yīng)當(dāng)充分考慮我國氮氧化物控制技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展?fàn)顩r，給國產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展留下一定的空間，支持我國相關(guān)環(huán)保產(chǎn)業(yè)發(fā)展；西部落后地區(qū)可適當(dāng)放緩標(biāo)準(zhǔn)實施。調(diào)整和完善環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)體系。在氮氧化物控制的同時兼顧臭氧的控制，進行臭氧的監(jiān)測并將之納入環(huán)境統(tǒng)計范圍；加強環(huán)保系統(tǒng)對臭氧的監(jiān)測能力建設(shè)；在修訂《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》 時制定分階段的氮氧化物、揮發(fā)性有機化合物、顆粒物及二氧化硫控制目標(biāo)。氮氧化物排放標(biāo)準(zhǔn)的制修訂應(yīng)突出重點行業(yè)， 其他行業(yè)同步控制。 關(guān)于火電行業(yè)， 在修訂 《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》時采用分時分區(qū)模式，同時配套出臺相應(yīng)煙氣脫硝電價補償政策和氮氧化物污染防治技術(shù)政策。

2.3加強基礎(chǔ)研究和技術(shù)推廣

扶持具有自主知識產(chǎn)權(quán)的氮氧化物控制技術(shù)，推動相關(guān)產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展進一步扶持和推動火電行業(yè)氮氧化物控制技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展。扶持具有我國自主知識產(chǎn)權(quán)的SCR 技術(shù)發(fā)展，加大對國產(chǎn)催化劑生產(chǎn)技術(shù)研發(fā)的資金與政策支持，研發(fā)具有低成本適合我國國情的氮氧化物控制技術(shù)。出臺脫硝產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃，正確引導(dǎo)脫硝裝置及SCR催化劑生產(chǎn)廠的建設(shè)， 避免無序競爭，促進產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展。實施煙氣脫硝電價政策，對電力企業(yè)運行脫硝裝置給予經(jīng)濟補貼。加強對已建SCR裝置和催化劑生產(chǎn)線的跟蹤管理， 建立SCR裝置運行和催化劑生產(chǎn)及應(yīng)用情況數(shù)據(jù)庫， 為實現(xiàn)技術(shù)升級， 制定有關(guān)法規(guī)、政策提供參考和決策的依據(jù)。

結(jié)論

隨著越來越多的氮氧化物排放到大氣中，將會越來越嚴(yán)重地影響到全球的氣候。隨著人們對環(huán)境污染治理的重視，對氮氧化物的控制是否得當(dāng)，將對我國未來的經(jīng)濟、政治、環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展起著至關(guān)重要的作用。本文設(shè)計出氮氧化物減排方案，宏觀管理和技術(shù)治理兩方面相輔相成，能夠為政府和企業(yè)在環(huán)境保護方面提供具有現(xiàn)實意義的啟發(fā)和有效的導(dǎo)向，為氮氧化物的控制優(yōu)化提供一個全新的視角。

【參考文獻】：

[1]孫德榮、吳星五，《我國氮氧化物煙氣治理技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢》，云南環(huán)境科學(xué)，2003。