氮氧化物排放现状及控制对策研究

李杨

【摘要】：氮氧化物可以在大气层中长距离输送，引起的全球性或区域性污染问题也日渐突出。由于氮氧化物排放来源主要是工业废气和机动车尾气，因此对氮氧化物的形成机理进行分析，对氮氧化物控制技术进行讨论，从而提出氮氧化物重点控制行业的具体控制技术和控制政策。最后，设计出氮氧化物减排方案。

【关键词】：氮氧化物；污染控制；产业现状

随着我国经济的快速发展和能源生产与消费量的急速增长，氮氧化物排放量也随之增加。有关研究表明，氮氧化物排放加剧了大气酸沉降、光化学烟雾和城市灰霾的污染。由于氮氧化物可以在大气层中长距离输送，引起的全球性或区域性污染问题也日渐突出。氮氧化物的危害多多，可刺激肺部使人较难抵抗感冒之类的呼吸系统疾病，呼吸系统有问题的人士如哮喘病患者，会较易受二氧化氮影响。对儿童来说，氮氧化物可能会造成肺部发育受损。汽车尾气中的氮氧化物与氮氢化合物经紫外线照射发生反应形成的有毒烟雾，称为光化学烟雾。光化学烟雾具有特殊气味，刺激眼睛，伤害植物，并能使大气能见度降低。另外，氮氧化物与空气中的水反应生成的硝酸和亚硝酸是酸雨的成分。 “十二五”期间，国家新增氮氧化物为主要污染物总量减排考核指标。由于氮氧化物排放来源主要是工业废气和机动车尾气，因此对氮氧化物的形成机理进行分析，对氮氧化物控制技术进行讨论，从而提出氮氧化物重点控制行业的具体控制技术和控制政策。

1.我国大气氮氧化物污染控制技术与产业现状

近年来，我国电厂低氮燃烧技术的研发和生产已取得了长足进步，实现了自行设计、自行制造和自行安装调试，已成为我国火电行业氮氧化物控制的首选和主流技术。但是，目前单纯在燃烧过程中控制氮氧化物排放已不能满足要求，实施烟气脱硝成为发展趋势。在烟气脱硝方面，除个别单位开发了具有自主知识产权的烟气脱硝核心技术外，多数单位处于技术引进、消化和初步应用阶段。据不完全统计，到目前为止我国约有90多家电厂的近200台总装机容量为1.05亿千瓦的机组已通过环评，已建和在建的火电厂烟气脱硝项目的装机容量达到5745万千瓦。在这些项目中，采用选择性催化还原 （SCR） 脱硝技术的约占96%。目前，火电厂烟气脱硝项目造价大致为100-140元/千瓦。

在机动车氮氧化物控制方面，轻型汽油车国Ⅲ技术较好地解决了汽油车尾气污染问题，未能达标车辆将逐渐被淘汰退出。而且，轻型汽油车的各大整车厂基本完成了国Ⅳ技术平台的开发。柴油车氮氧化物控制技术可分为缸内控制技术和尾气后处理技术两个方面。大部分柴油车整车厂和整机厂实现了机内净化氮氧化物技术的产业化，柴油机氮氧化物排放大大降低，但大部分国产柴油机实现国Ⅳ达标仍需后处理技术。而在后处理方面，至今没有成熟的技术可广泛应用于柴油机尾气氮氧化物净化。

工业燃煤锅炉排放是我国氮氧化物污染的重要来源。目前，我国工业燃煤锅炉较少使用低氮燃烧技术，几乎所有的工业燃煤锅炉均未安装烟气脱硝装置。国内外开发的烟气脱硝技术基本都是针对火电厂燃煤锅炉，由于工业锅炉炉窑自身的特点，火电厂烟气脱硝技术和设备尚不能直接应用于工业燃煤锅炉。

2.我国氮氧化物污染控制对策建议

2.1制定氮氧化物控制目标

氮氧化物控制宜采取分层次、分区域，制定总量控制目标，突出重点行业，逐步进行的总体技术路线关于控制目标，应制定国家、区域、城市三个层次相互结合的氮氧化物控制目标。 国家目标以控制电厂燃煤锅炉排放源为主；把区域作为氮氧化物控制的重点层次，以珠三角、长三角和京津冀地区作为重点控制区域，不同区域各有侧重，着力控制酸沉降、臭氧、颗粒物等区域性污染问题；城市以机动车和工业锅炉排放源控制为主，控制重点为细颗粒物。关于控制方式，应充分汲取和借鉴我国二氧化硫污染控制的成功经验和国内外氮氧化物总量控制的经验与教训， 将氮氧化物纳入 “十二五” 总量减排指标体系， 制定区域和重点城市氮氧化物污染总量控制目标。 此外，在控制氮氧化物污染的同时， 应同时兼顾臭氧、 挥发性有机化合物等其他污染物的协同控制，以达到改善环境质量和降低污染减排成本的目的。关于行业选择， 氮氧化物控制的重点源及优先次序为电厂锅炉、机动车和工业锅炉炉窑。

2.2建立健全氮氧化物控制标准体系

完善氮氧化物环保标准体系的总体思路。在明确氮氧化物减排规划目标的基础上修订排放标准；火电厂排放标准的修订应当充分考虑我国氮氧化物控制技术产业发展状况，给国产技术的发展留下一定的空间，支持我国相关环保产业发展；西部落后地区可适当放缓标准实施。调整和完善环境质量标准体系。在氮氧化物控制的同时兼顾臭氧的控制，进行臭氧的监测并将之纳入环境统计范围；加强环保系统对臭氧的监测能力建设；在修订《环境空气质量标准》 时制定分阶段的氮氧化物、挥发性有机化合物、颗粒物及二氧化硫控制目标。氮氧化物排放标准的制修订应突出重点行业， 其他行业同步控制。 关于火电行业， 在修订 《火电厂大气污染物排放标准》时采用分时分区模式，同时配套出台相应烟气脱硝电价补偿政策和氮氧化物污染防治技术政策。

2.3加强基础研究和技术推广

扶持具有自主知识产权的氮氧化物控制技术，推动相关产业健康发展进一步扶持和推动火电行业氮氧化物控制技术与产业发展。扶持具有我國自主知识产权的SCR 技术发展，加大对国产催化剂生产技术研发的资金与政策支持，研发具有低成本适合我国国情的氮氧化物控制技术。出台脱硝产业发展规划，正确引导脱硝装置及SCR催化剂生产厂的建设， 避免无序竞争，促进产业健康发展。实施烟气脱硝电价政策，对电力企业运行脱硝装置给予经济补贴。加强对已建SCR装置和催化剂生产线的跟踪管理， 建立SCR装置运行和催化剂生产及应用情况数据库， 为实现技术升级， 制定有关法规、政策提供参考和决策的依据。

结论

随着越来越多的氮氧化物排放到大气中，将会越来越严重地影响到全球的气候。随着人们对环境污染治理的重视，对氮氧化物的控制是否得当，将对我国未来的经济、政治、环境的可持续发展起着至关重要的作用。本文设计出氮氧化物减排方案，宏观管理和技术治理两方面相辅相成，能够为政府和企业在环境保护方面提供具有现实意义的启发和有效的导向，为氮氧化物的控制优化提供一个全新的视角。

【参考文献】：

[1]孙德荣、吴星五，《我国氮氧化物烟气治理技术现状及发展趋势》，云南环境科学，2003。