南京市電力行業大氣污染物排放清單建立及校驗分析

李文青+鄭新梅+謝放尖+楊峰

摘 要：該研究以2014年為基準年，使用排放系數法對南京市電廠開展SO2、NOx、PM2.5、PM10等大氣污染物排放情況進行了定量研究，建立了電廠大氣重點污染物排放源清單數據庫。結果表明：排放系數法計算得到的SO2和NOx排放量均與環境統計資料中的數值較一致，PM10的排放量可能存在較大偏差，這可能與企業除塵效率使用的數值有關。因此未來南京市分粒徑顆粒物排放系數實現本地化是清單編制工作的重點。

關鍵詞：南京 電廠 大氣污染物 排放清單

中圖分類號：X51 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2017）05（b）-0092-02

大氣污染物排放清單是通過科學的技術方法對某一地區一種或幾種大氣污染物排放源的排放量進行估算，用于環境管理部門制定減排措施和改善大氣環境質量，特別是對于二次污染物的模擬，深入對某一地區的空氣污染狀況了解，以及確立合適的減排方案具有基礎性作用。

近幾年，南京市在大氣污染物排放清單編制方面具有扎實的基礎。從2013年開始，南京市在大氣污染物清單編制工作上逐步深化。根據研究得到的2010—2013年污染物排放清單結果，南京市燃煤電廠的大氣污染物排放占總量的比重最大，因此對于燃煤電廠大氣污染物排放清單進行科學估算和相關校驗，對整個城市大氣污染物清單的準確性的建立具有重要意義，直接影響到南京市節能減排措施的制定和實施。

該研究以南京市燃煤電廠為研究對象，選定2014年為基準年， 結合調查問卷和環境統計數據，獲取各電廠活動水平數據，根據國家環境保護部規定的《清單編制指南》對燃煤電廠排放的SO2、NOx、PM2.5、PM10等大氣污染物進行排放量測算。通過與環統數據的比對，對相關結果進行評價。該研究對南京市未來電力行業污染物排放清單編制工作具有較好的指導和校驗作用，也會在城市污染物減排措施的制定方面起到技術支持作用。

1 國內外大氣污染物排放清單研究進展

1993年，美國國家環保署（EPA）建立排放清單改進計劃（EIIP）。目前美國污染物排放清單已發展到NEI2002。EPA還發展了一套比較完整的排放系數AP-42，主要定義了美國國家環保署所確定的需要優先考慮的污染物，其中包括臭氧前體物總揮發性有機物和氮氧化物，并要求其他基本污染物也應在清單中給出，如硫氧化物、顆粒物以及一氧化碳。

歐洲的英、法、德等國家分別建立了國家尺度的大氣污染物排放清單，進而歐洲環保署（EEA）在眾多成員國參與項目研究的基礎上，建立了包括30個國家和地區在內的大氣污染物排放清單CORINAIR90，其主要包括8種污染物，分別是SO2、NOx、NMVOC、NH3、CO、CH4、N2O、CO2。

亞洲地區的源排放清單研究相對起步較晚。目前，印度、韓國、日本等國的許多城市都建立了相應的大氣污染物排放清單。在中國，污染物排放清單主要關注影響城市空氣質量的常規污染物，如SO2、NOx以及顆粒物等，大多基于排放系數和污染源調研相結合的方法獲得。目前局地清單的研究主要集中在京津冀、長三角以及珠三角地區，北京、上海以及中國香港等中國特大城市均已建立高精度的城市排放清單。較之國外，我國學者在污染物排放系數方面做的工作還相對較少，大量關于排放源清單方面的文獻以借鑒國外的排放系數為主，但問題在于其他國家或地區建立的排放系數是根據當地、當時的具體狀況通過測定或計算而取得，與我國的實際情況會有較大的出入。至2014年，環保部未出臺具有技術指南性質的大氣污染物排放清單編制技術方法。隨著各個城市清單工作的開展以及相關學者在清單研究方面取得突破性成果，2014年起，環保部發布了系列單項污染物排放清單編制指南技術規范，對全國各地編制大氣污染源清單起到了推動作用。

2 2014年南京燃煤電廠污染物排放清單編制方法

2.1 數據獲取

該研究選取2014年南京市域內所有14家燃煤電廠作為研究對象。活動水平數據獲取主要基于問卷調查、環境統計資料和總量核查信息。根據電廠排污特點，該研究設計了問卷調查表并由市、區環保部門向電廠發放，調查表內容包括南京市電力行業各電廠排放口高度、脫硫、脫硝、除塵裝置及處理效率、鍋爐類型、裝機容量、年運行時間、發電量、供電煤耗、煤炭年消耗量、煙氣產生量、油品及天然氣消耗量、煤種、煤炭硫分、灰分等，然后技術人員組成核查小組對企業所填報的調查問卷進行逐一核查。

2.2 計算方法

電廠污染物排放量按排放系數法計算，其計算公式如下：

E =A×EF×（1-η）

式中，A為鍋爐燃料量；EF為污染物產生系數；η為污染控制措施對污染物的去除效率。

（1）NOx計算。

NOx排放系數如表1所示。

（2）SO2與顆粒物的計算。

燃煤源SO2和顆粒物產生系數采用物料衡算法，PM10產生量以PM2.5和PM2.5-10排放量之和計算。

各污染物排放系數計算公式如下：

EF SO2=2×S×（1-sr）

EFPM=Aar×（1-ar）×f PM

EFBC=EFPM2.5×0.002

式中：S為平均燃煤收到的基硫分；sr為硫分進入底灰的比例；Aar為平均燃煤收到的基灰分；fPM為排放源產生的某顆粒范圍顆粒物（如PM2.5、PM2.5-10）占總顆粒物比例，fBC為BC占PM2.5的比例。

根據環保部發布的《大氣可吸入顆粒物一次源排放清單編制技術指南》，sr取0.15，ar與f 的參數值如表2所示。

對于燃油、天然氣和其他氣體燃燒產生的SO2和顆粒物污染物排放系數，如表3所示。

由于電廠污染物排放基本屬于有組織排放，目前南京市燃煤電廠設有脫硫除塵設施，該研究脫硫效率取自環境統計資料中相應的數值，除塵效率則根據除塵設施的種類，使用環保部推薦的分粒徑顆粒物去除效率（見表4）。

3 研究結果

2014年，南京市14家燃煤電廠全年燃煤量為2 104.87萬t。燃氣電廠5家，全年天然氣消耗量96 973.64萬m3，焦爐煤氣與高爐煤氣消耗量為1 232 233.19萬m3。根據調研，南京市電廠發電不受月份影響，全年發電量穩定。運用環保部推薦的排放系數法計算得到19家電廠的污染物排放總量分別為：SO2-28 661 t、NOx-89 338 t、PM10-13 510 t、PM2.5-7 711 t、BC-15 t。

經比較，各電廠SO2估算值與環境統計值之間基本相當。有3家電廠存在50%以上差異，其估算結果均小于環統值，比值范圍為1.62～2.03。

燃煤電廠中有2家電廠的NOx估算值和環統值存在50%以上差異，其NOx估算值均小于環統值，比值范圍為1.63～2.28。有2家燃氣電廠NOx估算值與環統值存在50%以上差異，其估算值大于環統值。

PM10排放量理論上應小于環統中煙粉塵排放量，但目前該結果差異較大。從總量來看，估算PM10排放量大于煙粉塵排放量，有4家電廠PM10估算值大于煙粉塵排放量，這可能與該研究中所取的煙粉塵除塵效率有關，實際的除塵效率可能大于環保部推薦數值。

由于南京市目前分粒徑顆粒物的除塵效率尚未進行測定，使用環保部推薦的除塵效率明顯與南京市當地情況不符，因此進一步加強電廠分粒徑顆粒物去除效率的研究，本地化分粒徑顆粒物排放系數是未來南京市大氣污染物排放清單研究重要的方面。

參考文獻

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