PDF《NO x 量的估算》

20 世纪

90 年代中国农村生物质燃料的消耗情况估算了 SO2 第22 卷第

2 期2002 年3月环境科学学报ACTA SCIENTIAE CIRCUMSTANTIAE Vol.

22 ,No.

2 Mar. ,2002 和NOx 排放量 ,并给出了分省区、 分燃料类型的排放清单.

1 研究方法与范围

111 计算方法 采用 自下而上 的计算方法估算生物质燃料燃烧导致的 SO2 和NOx 排放量 ,具体公式表 示如下 [4] : QT ( t) = ∑ i Qi ( t) i =

1 ,2 , …,31 (1) Qi ( t) = ∑ j Qi , j ( t) j =

1 ,2 ,3 (2) Qi , j ( t) = (1 - Pi , j ( t) ) Ki , j ( t) Fi , j ( t) t =

1991 ,1992 , …,1999 (3) 式中 : Q 为SO2 或NOx 排放量 ;

K 为SO2 排放因子或以 NO2 计的 NOx 排放因子 ;

F 为生物质燃 料消耗量 ;

P 为SO2 或NOx 脱除效率 ;

T 为总计 ;

t 为年份 ;

i 为省(市、 区) ;

j 为燃料类型.

112 研究范围 研究的区域包括中国大陆

31 个省、 自治区和直辖市 ,香港、 澳门特别行政区和台湾省的生 物质能源利用状况未做考虑 ;

时间跨度为

1991 至1999 年. 生物质燃料包括用于直接燃烧使用 的农作物秸杆、 薪柴和牲畜粪便等

3 类. 其中 ,牲畜粪便作为燃料消耗的地区包括内蒙古、 西藏、 青海、 宁夏及新疆等畜牧业较发达的地区. 与秸杆、 薪柴相比 ,木炭、 沼气利用量要小得多、 很难确定 ,而且由于大部分为家庭自制 ,要量化其排放水平也比较困难 ,因此暂时未作考虑. 表1生物质燃料 SO2Π NOx 排放因子 Table

1 SO2Π NOx Emission factors of biomass fuels 生物质燃料类型 SO2 NOx MgΠ PJ kgΠ t MgΠ PJ kgΠ t 农作物秸杆 3715[5]

0153 9111[5]

1129 薪柴 3715[5]

0163 4510[5]

0170 牲畜粪便 479[5]

6161 9111[5]

1126 注:1 Mg =

106 g =

1 t ;

1 PJ =

1015 J ;

1 t 干薪柴 =

1515 *

109 J ;

1 t 干作物秸杆 =

1411 *

109 J ;

1 t 干牲畜粪便 =

1318 *

109 J

113 排放因子 污染物排放因子是量化生物质燃料燃烧排放污染物的基础 ,将生物质燃料消费量乘以相 应的污染物排放因子就可得到各种污染物的排放量. 农作物秸杆、 薪柴和牲畜粪便等燃烧排放 的SO2 、 NOx 不仅与燃料本身的化学组成 (硫含量、 氮含量、 水分等) 有关 ,而且还在很大程度上 取决于具体的燃烧设备或系统(燃烧器型式、 空气供给量等) . 不过 ,若要获得各燃料类型的不 同化学组成以及具体燃烧设施的详细污染物排放水平 ,不仅很困难而且意义不大 ,采用统计意 义上的综合平均排放因子来定量描述生物质燃料的污染物排放水平更实际些. 目前 ,国内对生物质燃烧的污染物排放研究很少 ,文献上的排放因子大多来源于欧美等国 家. 在分析了一些相关研究报告的基础上 [4 ― 8] ,本文决定引用 Streets D. G. [5] 在计算亚洲生物质 燃烧致酸污染物排放时采用的 SO2 和NOx 排放因子 ,这些因子是根据对发展中国家典型生物 质燃烧设备的实测结果得来的. 为计算方便 ,本文将排放因子单位由原来的 MgΠ PJ 转换为kgΠ t , 如表

1 所示.

114 中国生物质燃料消耗 中国农村能源消费统计资料比较详 细 ,因此可以建立一套比较完整的生物 质燃 料消费清单[1 ,9 ,10] . 图1给出了1991 ―

1999 年中国主要生物质燃料消费 的变化情况. 可见 ,农村生物质能源主要 依赖于作物秸杆和薪柴 ,牲畜粪便只有 在内蒙古、 新疆、 西藏等地的牧区使用 ,