基于火电、钢铁行业物质流、能量流分析的北方秋冬季节雾霾成因初探——“盐凝霾”假说

发布时间：2024-03-23 11:04

　　随着全国大气污染防治工作的推进,各省市已将超低排放写入地方污染物排放标准,行业涉及钢铁工业、燃煤电厂、炼焦,水泥工业等,但北方秋冬季节的雾霾仍没有消失。根据雾霾期间硫酸盐、铵盐组分升高的现象,目前已有包括“氮肥说”“机动车尾气”“大气容量”在内的多种观点,但均无法完全解释雾霾的爆发与经久不散。本文从我国两个最大的能源消耗行业——钢铁工业与燃煤电厂的物质流、能量流入手,用“脱硝逃逸”代替“氨逃逸”,计算得到“氨氮逃逸”浓度46.59 mg/Nm3 和 47.78 mg/Nm3,三氧化硫浓度 32 mg/Nm3 和 10.6 mg/Nm3。二者会生成具有极强腐蚀性与粘性且被环保监测所遗漏的可凝结颗粒物(CPM)硫酸氢铵(ABS)。加上湿法脱硫逃逸的含盐液滴,盐排放量总计为吨钢0.3953kg,吨煤0.4031 kg。鉴于我国在2005年推广脱硫装置,当时并未引发大规模雾霾;2011年启用脱硝装置,年末美国领事馆PM2.5监测爆表;2013年全面推广脱硝装置,北方地区无论是PM2.5年平均值还是重污染天数均达到最高,意在减少氮氧化物排放的脱硝措施却带来了“变态”(液滴态变为结晶态)污染。通过...

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 选题背景
        1.1.1 雾霾的危害
        1.1.2 国外雾霾的治理实践与进展
        1.1.3 中国雾霾的治理实践与进展
    1.2 污染源分析
        1.2.1 煤炭燃烧
        1.2.2 机动车尾气
        1.2.3 其他污染源
    1.3 雾霾的影响因素
        1.3.1 可凝结颗粒物
        1.3.2 湿度(水汽)
        1.3.3 氨气
        1.3.4 大气环境容量
    1.4 本课题的研究背景、意义和研究内容
        1.4.1 研究背景及意义
        1.4.2 研究内容
        1.4.3 研究技术路线
第2章 物质流分析
    2.1 钢铁工业与燃煤电厂介绍
        2.1.1 钢铁工业
        2.1.2 燃煤电厂
    2.2 碳元素物质流
        2.2.1 钢铁工业生产过程碳元素物质流
        2.2.2 燃煤电厂生产过程碳元素物质流
    2.3 氮元素物质流
        2.3.1 钢铁工业生产过程氮元素物质流
        2.3.2 燃煤电厂生产过程氮元素物质流
        2.3.3 烟气净化过程
    2.4 硫元素物质流
        2.4.1 钢铁工业生产过程硫元素物质流
        2.4.2 燃煤电厂生产过程硫元素物质流
        2.4.3 烟气净化过程
    2.5 脱硫脱硝带来的“变态”污染
        2.5.1 脱硫脱硝与雾霾
        2.5.2 欧美国家氮氧化物排放标准
    2.6 实验室脱硫浆液雾化实验
        2.6.1 实验材料、仪器及参数
        2.6.2 实验过程
        2.6.3 实验结果与讨论
    2.7 脱硫浆液、冷凝液离子浓度测定
    2.8 湿法脱硫液滴的排放
    2.9 钢铁工业高炉冲渣与燃煤电厂冷却塔污染物排放
        2.9.1 钢铁工业熄焦与高炉冲渣
        2.9.2 燃煤电厂冷却塔
    2.10 小结
第3章 能量流分析
    3.1 钢铁工业
    3.2 燃煤电厂
    3.3 可凝结颗粒物与烟气“脱白”
        3.3.1 可凝结颗粒物
        3.3.2 烟气“脱白”
        3.3.3 讨论与总结
    3.4 小结
第4章“盐凝霾”假说及湿度(水汽)的影响
    4.1“盐凝霾”假说
    4.2 人类活动的水汽排放
        4.2.1 钢铁工业水汽排放量
        4.2.2 燃煤电厂水汽排放量
        4.2.3 水汽排放对湿度的影响
    4.3 通过气象数据研究空气质量与湿度(水汽)
        4.3.1 PM2.5、PM10与湿度(水汽)的相关性分析
        4.3.2 空气质量指数与相对湿度动态变化
        4.3.3 结果讨论
    4.4 遥感反演气溶胶与湿度(水汽)
        4.4.1 数据的选取及预处理
        4.4.2 浓密植被法(DDV)反演气溶胶光学厚度
        4.4.3 近红外波段反演大气水汽含量
        4.4.4 结果讨论
    4.5 只有“盐凝霾”假说才能解释的案例
    4.6 小结
第5章 “盐凝霾”与产业结构、大气扩散影响因素
    5.1 污染物排放估算与“盐凝霾”
    5.2 产业结构和大气扩散影响因素
        5.2.1 产业结构
        5.2.2 大气扩散影响因素
    5.3 小结
第6章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 创新点
    6.3 展望
参考文献
致谢



本文编号：3935826