山东省燃煤电厂大气污染现状与减排潜力研究

发布时间：2017-03-22 20:09

  本文关键词：山东省燃煤电厂大气污染现状与减排潜力研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：山东省规模庞大的电煤消费量和以燃煤火电为主的电源结构引发出严重的区域大气污染问题。对全省燃煤电厂展开大气污染物排放清单编制及环境影响量化研究,有助于准确掌握其排放特征和制定有效的控污政策。本文依据山东省发电机组活动水平数据和最新开发的排放因子建立了2002和2012年山东省燃煤电厂多种大气污染物的高分辨率排放清单;运用情景分析法对2020、2025和2030年山东省燃煤电厂的大气污染减排潜力进行了分析;采用本土化影响评价模型对山东省燃煤电厂大气污染物排放造成的环境影响进行了评估。本文的主要研究内容如下:在清单建立过程中,本文综合考虑了山东省煤炭品质、机组容量和控污技术等因素的影响,对2002和2012年全省燃煤电厂大气污染物的排放量进行估算。结果显示,2012年二氧化硫(SO_2)和总悬浮颗粒物(TSP)的排放水平相较于2002年分别下降了37.15%和13.54%,而氮氧化物(NO_x)的排放水平上升了135.22%,其排放量已超越SO_2,成为燃煤电厂大气污染物控制的新挑战;尽管采取了严格的污染控制技术,但是由于发电规模的不断增加,细颗粒物(PM2.5)、汞(Hg)、二氧化碳(CO_2)、甲烷(CH_4)和氧化亚氮(N_2O)、一氧化碳(CO)、非甲烷挥发性有机物(NMVOCs)及氨(NH_3)的排放水平近十年来均呈现出一定的增长趋势;从发电机组贡献来看,30万千瓦以下的中小型机组是燃煤电厂大气污染的主要贡献机组类型;从地市贡献来看,济宁、德州和聊城等是主要排放贡献地市;从空间分布来看,鲁西地区的排放强度和密度均较大,东部沿海地区的部分点源的排放强度也较大;从时间特征来看,下半年的排放水平略高于上半年,工作日的排放水平高于周末,一天中9点至17点的排放水平保持较高。与同类清单相比,本文构建的排放清单所覆盖的大气污染物种类更为齐全,由于排放因子及机组信息更为详细,文中相关估算结果略高于官方统计值,但可信度更高;从不确定性评价来看,由于所掌握的10万千瓦及以上机组的基础信息较为完善,故其排放清单的不确定性明显优于不足10万千瓦的机组。为了确定未来山东省燃煤电厂大气污染控制的重点,论文以2012年为基准年,构建基准情景BAU、最佳可用控制技术情景BACT和高效控制技术情景HECT对山东省燃煤电厂的减排潜力进行预测。从主要大气污染物排放水平来看,SO2的减排潜力在BACT情景下已十分有限,到2030年在HECT情景下通过提高脱硫设备效率SO2的减排率可达60%左右;NOx的减排潜力仍较大,到2030年HECT情景下NOx的减排率可达80%左右;2030年PM2.5和Hg最大可获得的减排率分别为50%和60%左右,仍低于TSP的减排率(77%);NH3的未来排放水平受脱硝设备发展的影响,其2030年HECT情景下的排放量将为基准年的12倍。基于影响评价模型的山东燃煤电厂大气污染物排放环境影响评价结果表明:山东省燃煤电厂大气污染物排放的总加权环境影响潜值从2002年的2.9060×10~(-3)下降到2012年的2.7896×10~(-3),其中酸化和烟尘及粉尘的环境影响潜值的下降幅度最大,分别达到了68%和70%;从机组贡献来看,10~(-3)0万千瓦的中型机组的加权环境影响潜值最高,其后依次为不足10万千瓦的小型机组和30万千瓦及以上的大型机组;从未来发展趋势来看,2030年HECT情景下酸化、富营养化和烟尘及粉尘均将有所下降,但光化学烟雾的贡献率持续上升,居高不下。
【关键词】：燃煤电厂 排放清单 环境影响 情景分析 山东省
【学位授予单位】：济南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X773
【目录】：

• 摘要6-8
• Abstract8-10
• 第一章 绪论10-24
• 1.1 研究意义10-11
• 1.2 国内外研究进展11-21
• 1.2.1 排放清单12-15
• 1.2.2 排放预测15-18
• 1.2.3 环境影响定量评估18-21
• 1.3 论文主要研究内容与研究特点21-23
• 1.4 数据来源说明23-24
• 第二章 山东省燃煤电厂大气污染物排放清单编制24-38
• 2.1 山东省电力行业现状分析24-27
• 2.2 燃煤电厂排放清单编制方法27-36
• 2.2.1 活动水平28-29
• 2.2.2 排放因子29-36
• 2.3 山东省燃煤电厂大气污染物排放清单估算结果36
• 2.4 本章小结36-38
• 第三章 山东省燃煤电厂大气污染物排放特征分析38-52
• 3.1 机组贡献38-40
• 3.2 地市贡献40-42
• 3.3 清单的时空排放特征42-46
• 3.3.1 空间特征42-45
• 3.3.2 时间特征45-46
• 3.4 总量变化46-47
• 3.5 清单的不确定性分析47-50
• 3.6 本章小结50-52
• 第四章 山东省燃煤电厂大气污染物排放预测研究52-62
• 4.1 情景分析法概述52-53
• 4.2 山东省燃煤电厂大气污染排放标准及规划53-54
• 4.3 山东省燃煤电厂大气污染物排放情景设置54-57
• 4.3.1 山东省燃煤电厂活动水平发展情景设置55-56
• 4.3.2 山东省燃煤电厂大气污染物控制手段情景设置56-57
• 4.4 山东省燃煤电厂大气污染减排潜力分析57-60
• 4.5 本章小结60-62
• 第五章 山东省燃煤电厂大气污染物排放环境影响62-76
• 5.1 环境影响的分类62-63
• 5.2 环境影响的特征化63-67
• 5.2.1 全球变暖64-65
• 5.2.2 酸化65-66
• 5.2.3 富营养化66
• 5.2.4 光化学烟雾66-67
• 5.2.5 烟尘及粉尘67
• 5.3 环境影响的标准化67-68
• 5.4 环境影响的加权分析68-74
• 5.4.1 年份间比较71
• 5.4.2 机组间比较71-73
• 5.4.3 未来大气污染物排放的环境影响73-74
• 5.5 本章小结74-76
• 第六章 结论与展望76-80
• 6.1 主要结论76-77
• 6.2 研究不足及展望77-80
• 参考文献80-88
• 致谢88-90
• 附录90

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