燃用天然气锅炉n在ox的排放特征与管理控制.pdfVIP

环境污染与防治 第31卷 第 l1期 2009年 l1月 燃用天然气锅炉NOx的排放特征与管理控制* 姚芝茂 武雪芳 滕 云 李 俊 王 晟 王宗爽 段 宁 (中国环境科学研究院环境标准研究所 ，北京 100012) 摘要 以64台燃用天然气锅炉 (≤30MW)NOx排放实测数据为基础，通过统计分析方法，研究了NOx的排放特征。通过对 比分析，探讨 了中国燃用天然气锅炉 NOx排放控制与管理现状 ，讨论了进一步加强中国燃用天然气锅炉 NOx排放管理控制的可能 性与可行性 ，并提出了相应 的管理控制建议 。结果表明，NOx平均排放质量浓度为 243mg／m ，基于燃料消耗量的平均排放因子为 27．83kg／万 m3，基于燃料发热量的平均排放因子为 76．89ng／J。建议采取分阶段控制的方式，逐步提高NOx排放限制，从而实现 控源减排 目标 关键词 天然气 ，锅炉 氮氧化物 排放因子 排放特征 管理控制 NO 是一类重要 的大气环境污染物 ，对大气环 1 材料与方法 境和气候变化产生重要的负面影响[1]。此外 ，NO 1．1 仪 器 本身还会直接或间接地威胁人体健康 ]。燃料燃烧 Testo350烟气分析仪 (德 国德 图集 团公司)； 过程是大气环境 中NO 的主要来源之一。在燃烧 KM900烟气分析仪 (英国凯恩公司)。 过程生成的NO 中，NO 占95 以上，其余为 NO 1．2 监测技术要求 及少量的N 0。燃烧过程生成 的 N0 由 3个部分 烟气采样方法 、采样点位布设等依据 《固定污染 构成 ：燃 料 型 NOx(Fuel—NO )、热 力 型 NO 源排气 中颗粒物测定与气态污染物采样方法 》(GB／ (Thermal—N0x)和快速型 NOx(Prompt—NOx)[4,53。 T16157—1996)；锅炉运行的热工性能测试依据 《工 业锅炉热工性能试 验规程 》(GB／T 10180--2003)； 由于天然气中氮的含量很低，燃烧过程 中所生成 的 NOx浓度 的表示与折算依据 《锅炉大气污染物排放 燃料型 N0x很少 ，一般忽略不计。因此，天然气燃 标准》(GB13271—2OO1))，NO 以NO 计，折算至 烧过程中生成的NO 主要由热力型 NO 和快速型 过量空气系数为 1．2的标态于烟气质量浓度 。 NO 2个部分组成。天然气作为燃煤 、燃油的清洁 1．3 NO 排放 因子的计算 替代燃料 ，近年来在全球一次能源结构 中的比例逐 (1)基于燃料消耗量的排放 因子 年上升，且有加速发展的趋势。我 国 “西气东输”工 以每燃烧 1万 m。天然气 所排放 No 的质量 程的实施，标志着 中国城市燃气的天然气时代 已经 (以NO。计)来表示，其计算式为： 来临。作为锅炉燃料 ，天然气与燃煤 、燃油相 比，其 堕 ㈩ 瓯 一 燃烧过程产生的颗粒物、二氧化硫等污染物显著降 低 ，唯有 NO 的排放量 是在 同一个数量级上 [6-83。 式中：EF 为基于燃料消耗量 的 NO 排放 因子 ， 随着天然气工业 的迅猛发展 ，天然气燃烧产生 的 kg／万 m。；cN¨为 NOx排放质量浓度 ，mg／m。；Q为 锅炉标态干烟气量 ，m。／h；B为天然气燃料消耗量 ，