中国氮氧化物的排放及控制.共60页
氮氧化物的排放标准
氮氧化物的排放标准氮氧化物是大气污染物中的重要组成部分，对环境和人类健康造成了严重影响。
因此，各国都制定了相应的氮氧化物排放标准，以限制和减少氮氧化物的排放，保护环境和人类健康。
首先，我们来看一下氮氧化物的来源。
氮氧化物主要来自工业生产、交通运输和农业活动。
工业生产过程中的燃烧和化学反应会产生大量氮氧化物，汽车尾气中也含有氮氧化物排放，而农业活动中的化肥施用和畜禽粪便也是氮氧化物的重要来源。
针对氮氧化物排放的严重影响，各国纷纷制定了相应的排放标准。
这些标准主要包括限制工业企业和交通运输工具的氮氧化物排放标准，以及规范农业活动中氮肥施用和畜禽粪便处理的标准。
通过这些标准的制定和实施，可以有效地减少氮氧化物的排放，保护环境和人类健康。
在工业生产方面，各国通常会对工业企业的燃烧设备和化学生产设施的氮氧化物排放进行限制。
这些限制通常以每年排放量或者排放浓度的形式来规定，企业需要安装相应的污染物净化设施，以满足国家规定的氮氧化物排放标准。
对于交通运输工具，各国也会制定相应的排放标准，要求汽车、船舶和飞机等交通工具在使用过程中控制氮氧化物的排放。
这些标准通常以车辆排放标准和燃料质量标准的形式来规定，以保证交通工具的排放达到国家规定的标准。
此外，农业活动中的氮氧化物排放也备受关注。
各国通常会制定农业面源氮氧化物排放标准，规范化肥施用和畜禽粪便处理的方法，以减少农业活动对大气环境的污染。
综上所述，氮氧化物的排放标准对于环境保护和人类健康至关重要。
各国通过制定和实施相应的排放标准，可以有效地减少氮氧化物的排放，保护大气环境和人类健康。
希望各国能够加强合作，共同应对氮氧化物排放所带来的环境问题，实现可持续发展的目标。
大气氮氧化物的排放与控制技术
大气氮氧化物的排放与控制技术随着工业化和交通运输的快速发展，大气污染问题日益突出。
其中，大气氮氧化物排放是重要的污染源之一。
氮氧化物（NOx）主要包括一氧化氮（NO）和二氧化氮（NO2），它们对空气质量和生态环境造成了巨大的威胁。
本文将介绍大气氮氧化物的排放来源以及控制技术。
一、大气氮氧化物的排放来源1. 工业排放：工业生产过程中，许多燃煤、燃气和石油加工等过程都会产生氮氧化物。
尤其是电厂、钢铁厂和化肥厂等能源消耗过大的工业企业，其排放量较大。
2. 交通排放：汽车尾气是大气氮氧化物的重要来源之一。
尤其是柴油车和老旧车辆的排放，由于缺乏先进的排放控制技术，使得氮氧化物排放量较高。
3. 生物质燃烧：农业焚烧、木材燃烧和煤气炉等生物质燃烧过程中，也会产生一定数量的氮氧化物。
尤其是在农村地区，由于缺乏正规的燃烧设备，这种排放形式更加突出。
4. 城市建筑排放：城市建筑工地使用的柴油发电机、渣土车等机械设备也会产生氮氧化物。
在建设过程中，对这类排放源的控制是关键。
二、大气氮氧化物的危害大气氮氧化物排放的副产品是臭氧和细颗粒物，它们是雾霾、光化学烟雾和酸雨等环境问题的主要成因。
大气氮氧化物通过空气中吸入人体，会对健康产生诸多不良影响，如呼吸道疾病、心血管疾病和免疫系统问题。
此外，氮氧化物的排放还会对植物生长产生不利影响，破坏生态环境的平衡。
因此，控制大气氮氧化物的排放成为了减少空气污染和保护生态环境的关键。
三、大气氮氧化物的排放控制技术1. 改进燃烧技术：在工业生产和交通运输中，通过改善燃烧设备的设计和燃烧过程的管理，可以有效地降低氮氧化物的排放。
采用超低氮燃烧技术和预混合燃烧技术等先进技术，可以使燃烧过程中产生的氮氧化物减至最低。
2. 废气处理技术：对于大气氮氧化物的排放，废气处理装置是关键。
常见的处理技术包括选择性催化还原技术、选择性非催化还原技术和氨水脱硝技术。
这些技术通过催化剂的作用，将废气中的氮氧化物转化为无害的氮气。
我国氮氧化物污染防治技术的现状＼政策与发展
我国氮氧化物污染防治技术的现状＼政策与发展[摘要] 随着国民经济的发展，我国燃煤电厂氮氧化物排放所造成的污染日趋严重，为改善大气环境质量，保护生态环境，国家制定了严格的控制措施及相关法规，本文介绍了燃煤电厂现有脱除氮氧化物的控制技术及应用现状，并将这种技术进行了比较分析。
根据我国现有能源的实际情况和燃煤电厂可持续发展的要求，结合国家烟气脱硝技术发展，提出了控制燃煤电厂氮氧化物排放的控制路线及发展建议。
[关键词] 氮氧化物燃煤电厂烟气脱硝控制措施燃煤电厂排放的二氧化硫（SO2）和氮氧化物（NOX）是重要的大气污染物，不仅危害动植物生长、破坏臭氧层，而且会引发酸雨、温室效应和光化学烟雾。
近年来，随着烟气脱硫技术的成熟和完善，SO2排放控制已经取得显著成效，而由NOX污染引起的臭氧和细粒子污染问题日益突出，威胁人民群众身体健康，若不严加控制，今后一段时期我国城市光化学烟雾、酸雨污染和灰霾天气还将呈迅速发展和恶化之势，因此，对NOX的减排和治理成为当前迫切需要解决的环境问题。
1、我国燃煤电厂NOX污染现状我国以煤为主的能源结构决定了我国大气污染的特征为煤烟型污染，而我国现有的煤电机组设备总体技术水平相对于发达国家又较落后，发电煤耗高，能源利用率低，这就进一步加剧了煤炭燃烧造成的气体排放及环境污染。
同时，我国燃煤电厂在NOX排放控制方面起步较晚，以致于NOX排放总量的快速增长抵消了近年来卓有成效的SO2控制效果。
NOX活性高、氧化性强，是造成我国复合型大气污染的关键污染物，它是由化石燃料于空气在高温燃烧时产生的，主要包括NO、NO2和N2O，其中NO 占90%以上，NO2占5%~10%。
随着国民经济持续快速发展和能源消费总量大幅攀升，我国NOX排放总量迅速增长。
2000年我国火电行业NOX排放量为469万吨，约占全国NOX排放总量的21%。
在1999年~2004年的六年中，火电厂NOX排放总量增加了235.7万吨，近乎是1987年~1998年NOX增长量的总和[1]。
氮氧化物污染控制
氮氧化物的性质及来源
NOx的性质（续）
➢ NO2:强烈刺激性，来源于NO的氧化，酸沉降
NOx的来源
➢ 固氮菌、雷电等自然过程（5×108t/a） ➢ 人类活动（5×107t/a）
▪ 燃料燃烧占 90％ ▪ 95％以NO形式，其余主要为NO2
氮氧化物污染控制
1. 氮氧化物的性质及来源 2. 燃烧过程中氮氧化物的形成机理 3. 低氮氧化物燃烧技术 4. 烟气脱硝技术
第一节 氮氧化物的性质及来源
NOx包括
➢ N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5 ➢ 大气中NOx主要以NO、NO2的形式存在
NOx的性质
➢ N2O：单个分子的温室效应为CO2的200倍，并参与臭 氧层的破坏
➢ 代入（6）式得
d [N O ]2 [O ]k4[N 2](k 4k 5[N O ]2/k5[O 2])
d t
1(k 4[N O ]/k5[O 2])
=2 k4[O ][N 2]{ 1 [N O ]2/(K p,N O [N 2][O 2])} 1(k 4[N O ]/k5[O 2])
热力型NOx 的形成
coal
0.95～1.0
6# fuel oil
0.96～1.0
vehicles internal comb. engine
diesel engine
0.99～1.0 0.77～1.0
热力型NOx 的形成
热力型NOx形成的动力学——Zeldovich(Я.Б.Зельдович)模型
O2 M2OM
(3)
热力型NOx 的形成
积分得NO的形成分数与时间t之间的关系
我国氮氧化物的排放情况
我国氮氧化物的排放情况资料来源：2012-4-20氮氧化物的危害随着我国经济的发展，能源消耗带来的环境污染也越来越严重，大气烟尘、酸雨、温室效应和臭氧层的破坏已成为危害人民生存的四大杀手。
其中烟尘、二氧化硫、氮氧化物等有害物质是造成大气污染、酸雨和温室效应的主要根源近年来，氮氧化物(NOx，包括N2O、NO、NO2、N2O3、N2O和N2O5等多种化合物）的治理已经成为人们关注的焦点之一。
在高温燃烧条件下，NOx主要以NO的形式存在，最初排放的NOx中NO 约占95%。
但是，NO在大气中极易与空气中的氧发生反应，生成NOx，故大气中NO普遍以NO的形式存在。
空气中的NO和NO2通过光化学反应，相互转化而达到平衡。
在温度较大或有云雾存在时，NO2进一步与水分子作用形成酸雨中的第二重要酸分——硝酸(HNO3),在有催化剂存在时，如加上合适的气象条件，NO2转变成硝酸的速度加快。
特别是当NO2与SO2同时存在时，可以相互催化，形成硝酸的速度更快。
此外，NOx还可以因飞行器在平流层中排放废气，逐渐积累，而使其浓度增大，此时NO再与平流层内的O3发生反应生成NO2、O2，NO2与O2进一步反应生成NO 和O2，从而打破O3平衡，使O3浓度降低导致O3层的耗损。
我国氮氧化物的排放情况在我国，二氧化硫、氮氧化物等有害物质主要是由燃煤过程产生的。
随着我国经济实力的增强，耗电量也将逐步加大。
目前，我国已经开展了大规模的烟气脱硫项目，但烟气脱硝还未大规模的开展。
有研究资料表明，如果继续不加强对烟气中氮氧化物的治理，氮氧化物的总量和在大气污染物中的比重都将上升，并有可能取代二氧化硫成为大气中的主要污染物。
我国是世界上少数几个以煤炭为主要能源的国家之一,据统计,我国67%的氮氧化物(NOx)排放量来自于煤炭的燃烧。
据国家环保总局统计预测, 2005年和2010年我国火电厂煤炭消耗量分别占全国总量的56%和64%,火电厂NOx产生量占全国总量的50%。
中国氮氧化物的排放及控制.
全球NOX排放量估计
排放源类型 矿物燃料燃烧 超音速飞机 平流层光化学 生物质燃烧 闪电 土壤排放 NH3的氧化 年生成量（1012g· a-1，以纯氮计） 14～28 0.15～0.3 0.5～1.5 4～24 2～20 ～8 <5
7.25 9.0 5.09 16.7 7.46 7.4
5.84 2.63 0.53 5.84 2.63
36.25 36.25
中国能源消费现状及发展趋势
中国能源消费现状
1600
© ¨Mtce£ ¿ £ Ü Á ·× û Ñ ´ Ï Ü Ô Ä
1400 1200 1000 800 600 400 200 0 1980
排放因子确定 NOX排放源
固定源：电站锅炉、工业锅炉、采暖锅炉、茶浴炉、民用 小煤炉、公福灶、居民炊事灶等；
移动源：机动车、铁路机车、飞机等
其他源：工艺排放源、生物质燃料
NOX排放水平
典型燃烧设备实际测试; 文献调研、专家咨询等
测试方法：《空气和废气监测分析方法》推荐仪器法
中国NOX污染状况
污染现状：2000年， 20.3%国控网城市超过国家二级标准；
北京、广州、上海、乌鲁木齐等大城市NOX污染严重；
欧洲、北美控制酸沉降最初重视SO2控制而轻视NOX的教训；
NOX排放增长及高氧化性可能抵消两控区酸雨污染控制效果;
NOX排放量计算方法
Q t Q t
海洋NO2－的光解
合计
0.5~1.5
34~88
NOX环境危害
局地：NO2空气污染，刺激呼吸系统 区域：酸沉降，
氮氧化物排放情况和控制标准
环境标准：1996年出台的《环境空气质量标准》 〔GB3095－1996经20XX修订后,标准中对大气中的 NO2的浓度限值做了明确的规定.
20XX修订的《火电厂大气污染物排放标准》 〔GB13223－2003,则按时段和燃料特性分别规定了 燃煤、燃油锅炉的氮氧化物排放限值,规定了火电厂 氮氧化物的排放限值.除国家标准外之外,个别地方根 据当地实际情况,颁布更为严格的地方性排放标准.
250
100
300
250
200
烟气不透光率（%）
15
15
20
15
15
烟气黑度 （林格曼，级）
1级
注1：自备电站锅炉执行工业锅炉大气污染物排放限值。
注：第Ⅰ时段为自本标准实施之日起至20XX6月30日； 第Ⅱ时段为自20XX7月1日起.
修改后的燃煤电厂大气控制标准
GB13223-2011
此标准已于实行 29
我国火电厂氮氧化物控制政策
国外对氮氧化物进行严格控制已经有近20年的历 史.我国长期以来对火电厂产生的大气污染物的控 制主要集中在烟尘和二氧化硫上,对氮氧化物排放 的治理尚处于起步阶段,对氮氧化物的总量控制也 刚列入工作日程.我国现阶段与氮氧化物控制有关 的法规政策及标准如下：
法规：我国20XX4月颁布的《大气污染防治法》 第30条规定："企业应当对燃料燃烧过程中产生 的氮氧化物采取控制措施".
中国NOX排放现状及其发展趋势具有如下特征：
排放总量巨大且将呈继续增加态势、不同地区间 NOX排放量相差悬殊,主要集中在人口密集、 工业集中的中东部省区；
氮氧化物排放情况和控制标准
环境标准：1996年出台的《环境空气质量标准》 （GB3095－1996）经2000年修订后，标准中 对大气中的NO2的浓度限值做了明确的规定。
2003年修订的《火电厂大气污染物排放标准》 （GB13223－2003），则按时段和燃料特性分 别规定了燃煤、燃油锅炉的氮氧化物排放限值，规 定了火电厂氮氧化物的排放限值。除国家标准外之 外，个别地方根据当地实际情况，颁布更为严格的 地方性排放标准。
《火电厂大气污染物排放标准》中对火力发电锅炉 氮氧化物最高允许排放浓度进行了规定，并且规定 第3时段火力发电锅炉须预留烟气脱除氮氧化物装置 空间。 北京市在污染控制方面一直走在全国前列，2002年 北京市环境保护局颁布的《锅炉污染物综合排放标 准》（DB11/139-2002）中对燃煤锅炉中氮氧化 物的排放限制规定为250~300mg/Nm3，目前正准 备进一步提高标准。 据了解，目前新的排放标准正在制定中，对火力发 电锅炉氮氧化物最高允许排放浓度的要求将进一步 提高。
实施日趋严格的NOX排放标准 美、日、欧等西方发达国家控制NOX排放的
经验表明，制定并实施日趋严格的NOX排放 标准是控制各类燃烧设备NOX排放量的根本 手段。
例如，美国通过制定并实施1990年CAAA中 第I条（臭氧达标）和第IV条（酸沉降控制） 中的NOX排放限值标准，已使全美的NOX排 放由1990年的2316万t降至2000年的2105 万t。
实施保障措施 （1）完善总量控制政策，落实酸雨控制目标； （2）严格新源的控制管理； （3）加大对现有污染源减排致酸物质的投入； （4）促进国内脱硫环保产业发展； （5）加强酸雨规划的实施管理； （6）引入市场和经济手段； （7）加强科学研究，进一步摸清酸雨形成的科学
大气氮氧化物的排放及控制
政策执行与监管
设立排放标准
实施排放限制
各国政府根据自身情况 设立了氮氧化物的排放 标准，并要求企业遵守。
政府通过实施严格的排 放限制来控制氮化物
的排放量。
建立监管机构
政府设立专门的监管机 构来监督和管理企业排 放行为，确保其符合法
规要求。
处罚违规行为
对于违反排放法规的企 业，政府将给予相应的 处罚，以此来警示其他
交通排放的氮氧化物 中，一氧化氮占比相 对较高。
飞机和船舶等交通工 具也会排放一定量的 氮氧化物。
生活排放
生活排放的氮氧化物主要来源于居民生活和商业活动，如餐 饮、取暖等。
生活排放的氮氧化物中，以一氧化氮为主，占比相对较高。
03
氮氧化物的环境影响
对人类健康的影响
01
02
03
呼吸系统疾病
氮氧化物能够刺激呼吸道， 引发哮喘、支气管炎等疾 病。
吸附技术
利用吸附剂吸附尾气中的氮氧化 物，达到净化尾气的目的。
液体吸收技术
利用液体吸收剂吸收尾气中的氮 氧化物，再通过再生处理将吸收
剂中的氮氧化物释放出来。
清洁能源替代
推广使用清洁能源
如太阳能、风能等，减少对化石燃料的依赖，从 根本上降低氮氧化物的排放。
能源结构调整
优化能源结构，提高可再生能源在总能源中的比 例，减少化石燃料的使用量。
节能减排
通过节能技术和设备的推广应用，降低能源消耗， 减少氮氧化物的排放。
05
政策与法规
国际政策与法规
联合国气候变化框架公约（UNFCCC）
该公约要求各国采取措施减少温室气体排放，包括氮氧化物。
京都议定书
规定了工业化国家在2008-2012年间的温室气体减排目标，其中也包括氮氧化物。
我国氮氧化物的排放情况
我国氮氧化物的排放情况资料来源：2012-4-20氮氧化物的危害随着我国经济的发展，能源消耗带来的环境污染也越来越严重，大气烟尘、酸雨、温室效应和臭氧层的破坏已成为危害人民生存的四大杀手。
其中烟尘、二氧化硫、氮氧化物等有害物质是造成大气污染、酸雨和温室效应的主要根源近年来，氮氧化物(NOx，包括N2O、NO、NO2、N2O3、N2O和N2O5等多种化合物）的治理已经成为人们关注的焦点之一。
在高温燃烧条件下，NOx主要以NO的形式存在，最初排放的NOx中NO 约占95%。
但是，NO在大气中极易与空气中的氧发生反应，生成NOx，故大气中NO普遍以NO的形式存在。
空气中的NO和NO2通过光化学反应，相互转化而达到平衡。
在温度较大或有云雾存在时，NO2进一步与水分子作用形成酸雨中的第二重要酸分——硝酸(HNO3),在有催化剂存在时，如加上合适的气象条件，NO2转变成硝酸的速度加快。
特别是当NO2与SO2同时存在时，可以相互催化，形成硝酸的速度更快。
此外，NOx还可以因飞行器在平流层中排放废气，逐渐积累，而使其浓度增大，此时NO再与平流层内的O3发生反应生成NO2、O2，NO2与O2进一步反应生成NO 和O2，从而打破O3平衡，使O3浓度降低导致O3层的耗损。
我国氮氧化物的排放情况在我国，二氧化硫、氮氧化物等有害物质主要是由燃煤过程产生的。
随着我国经济实力的增强，耗电量也将逐步加大。
目前，我国已经开展了大规模的烟气脱硫项目，但烟气脱硝还未大规模的开展。
有研究资料表明，如果继续不加强对烟气中氮氧化物的治理，氮氧化物的总量和在大气污染物中的比重都将上升，并有可能取代二氧化硫成为大气中的主要污染物。
我国是世界上少数几个以煤炭为主要能源的国家之一,据统计,我国67%的氮氧化物(NOx)排放量来自于煤炭的燃烧。
据国家环保总局统计预测, 2005年和2010年我国火电厂煤炭消耗量分别占全国总量的56%和64%,火电厂NOx产生量占全国总量的50%。