华北电厂源对北京及周边地区SO_2影响

采用MM5、Models-3/CMAQ耦合模型系统,模拟了河北、天津、山西、内蒙古4省市电厂源排放对北京及周边地区SO2质量浓度影响.模拟结果表明,电厂源对华北地区SO2年均贡献质量浓度高值多出现在电厂密集、污染物排放量大的地区,且从南到北呈递减趋势,北京城区、北京全市1月月均贡献质量浓度分别为7.63和7.13μg/m3,4月分别为5.54和5.37μg/m3,7月分别为3.02和3.68μg/m3,10月分别为7.49和7.53μg/m3,年均贡献质量浓度分别为5.92和5.93μg/m3,其中日均最大贡献质量浓度出现在1月,为30.1和19.1μg/m3,分别占国家空气质量二级标准的20.1%和12.7%.研究表明,华北地区电厂源排放对北京市SO2空气质量影响是不能忽视的,能够促使和加剧北京市的大气环境污染.     

燃煤电厂超低排放的减排潜力及其PM2.5环境效益

燃煤机组在燃用低硫优质煤的基础上采用先进的大气污染控制技术设备,实施主要大气污染物的超低排放,在新建机组与改造机组上均是可行的。长三角、京津冀的燃煤电厂实施超低排放环保改造后,与现有燃煤电厂排放的污染物相比,SO₂、NO_x和烟尘以及烟尘中一次PM_2.5减排比例均在90%以上,SO₃减排幅度也达到70%左右。采用MM5+CULPUFF耦合模型,以江苏省为例,定量模拟研究了2012年江苏省火电厂排放的大气污染物对各地级市PM_2.5的影响,结果表明,对各市贡献的日均浓度最大值介于27.3~42.9 μg/m³,平均为35.28 μg/m³,其中二次PM_2.5占87.4%;实施超低排放后对各市贡献的日均浓度最大值介于6.2~12.5 μg/m³,平均为9.43 μg/m³,其中二次PM_2.5占91.7%。     

北京市施工扬尘污染与控制

为定量研究施工扬尘对北京市大气环境的影响并提出有效控制措施,应用中尺度气象模式ARPS和环境空气质量模式Models-3进行耦合,建立多层嵌套耦合模型系统.获取较详细的北京及周边污染源清单,并利用GIS系统对其进行空间网格化处理.在模型系统设计与污染源处理的基础上,对2002年1、4、8、10这4个月份的施工扬尘排放对空气质量的影响进行模拟研究.模拟结果显示,4个月份中施工扬尘对北京市PM_(10)空气污染的月均贡献率分别为8.82%、8.25%、12.14%和13.74%.在对污染控制现状进行调查研究的基础上提出了削减现有施工扬尘排放量的控制方案,实施后,北京市PM_(10)日均质量浓度值平均下降了8.48μg/m~3.     

燃气电厂NOx控制策略研究及大气环境效益分析

基于中国燃气电厂发展现状、地域分布及其NO_x排放现状和未来气电环保政策趋势,首先阐述了燃气电厂NO_x进一步减排的必要性,其次分析了燃气电厂NO_x燃气轮机本体控制、余热锅炉SCR控制和外部因素控制三种技术的优劣及其减排潜力,并选用气象模型MM5和空气质量模型CALPUFF、以江苏省2020年气电发展规模情景为例进行了大气环境效益模拟。研究表明,燃气发电NO_x排放可以也必须达到更严格地排放标准。实现更严格的排放标准后,将有利于改善区域环境空气质量,有利于更好发挥燃气发电的环保优势。     

气象模式MM5的不同参数化方案评估

为更准确地研究气象因素对空气质量的影响,需进一步提高气象模式MM5的模拟效果.设计了MM5模式的6种参数化方案,选取地表温度(T2m)和海平面压力(Pslv)作为变量,通过统计学方法进行了水平和垂直方向的三维综合时空评估,并考虑了网格尺度因素的影响.结果表明:情景PX、BA表现出良好的模拟效果,情景ETA、MRFN的效果较差;通过分析情景MRFN和MRFF发现,地表方案对模拟结果影响明显;各方案对网格尺度不具有特殊的敏感性.     

超低排放燃煤电厂和燃气电厂综合对比

燃煤和燃气发电是中国火力发电的两大主流形式。从发电与控制污染技术、环境效应和经济效益3方面对超低排放燃煤电厂和燃气电厂进行了综合对比,对比结果表明：（1）从发电和污染控制技术看,超低排放燃煤电厂已完全自主研发生产,整体技术已跨入国际先进水平;燃气电厂仍采取进口的方式,需加快掌握燃气轮机制造的关键技术;（2）从环境效应看,超低排放燃煤电厂在气、液、固等常规污染物排放上均达到有效控制,对环境影响已较小,当燃煤发电标准煤耗不大于全国平均水平时比燃气电厂更清洁;（3）从经济效益看,超低排放燃煤电厂继续保持相对于燃气电厂较大的发电经济优势。研究结果可为客观看待两类电厂的优劣提供理论参考,并为国家制定相关政策提供依据。     

江苏省火电超低排放对环境空气中PM2.5质量浓度影响模拟研究

为研究火电行业的超低排放对环境空气中PM_2.5下降的贡献,以江苏省火电行业实施超低排放为研究对象,通过建立中尺度气象模型MM5与环境空气质量模型CALPUFF的耦合模型系统,分别模拟计算了超低排放实施前后2013年和2017年火电大气污染物排放对全省环境空气中PM_2.5质量浓度的影响及其下降情况。结果表明,全省火电厂对13个地级市贡献的PM_2.5年均质量浓度从2013年的8.0 μg/m³下降至2017年的4.6 μg/m³,平均下降幅度为42.5%。环境空气质量现状监测结果表明,2017年江苏省13个地级市PM_2.5年均质量浓度较2013年下降了24.1 μg/m³,下降幅度为32.9%,明显低于火电行业贡献的PM_2.5年均浓度下降幅度,相差9.6%,表明这5年间江苏省火电行业通过实施超低排放实现的污染物减排力度总体上超过其他行业的污染物减排力度。最后,提出江苏省未来污染物的治理思路。