本文關鍵詞：中國鋼鐵行業(yè)大氣污染物排放清單及減排成本研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：鋼鐵產(chǎn)業(yè)是高耗能、高污染產(chǎn)業(yè),其能耗約占我國總能耗的15%,能耗以煤和焦炭為主。大量的煤炭和焦炭消耗導致了鋼鐵企業(yè)成為我國重要的大氣污染物排放行業(yè)之一,其引發(fā)的大氣污染問題引起了廣泛關注。針對鋼鐵廠開展污染物排放及減排成本的研究,對我國鋼鐵行業(yè)大氣污染物控制政策制定、改善鋼鐵產(chǎn)業(yè)結構和社會穩(wěn)定發(fā)展具有重要意義。本研究采用“自下而上”的清單編制方法,對鋼鐵生產(chǎn)過程排放特性進行研究,測算了2013年我國鋼鐵行業(yè)的SO2、NOx、PM、PM10、PM2.5和PCDD/Fs的排放量,采用情景分析法預測了2020-2030年SO2、NOx、分粒徑PM的排放量,設置了4項減排情景并計算基準年了減排潛力,并分析比較了采用各項節(jié)能減排技術和末端治理技術對全國以及主要區(qū)域SO2、NOx、PM10和CO2及其協(xié)同減排的經(jīng)濟性。主要內(nèi)容如下：(1)采用文獻綜述和資料調(diào)研的方法,建立了基于鋼鐵生產(chǎn)設備規(guī)模的活動水平數(shù)據(jù)庫；同時結合文獻數(shù)據(jù)和監(jiān)測數(shù)據(jù),建立了基于2013年排放水平鋼鐵行業(yè)的多種污染物的排放因子數(shù)據(jù)庫,根據(jù)活動水平數(shù)據(jù)庫和排放因子數(shù)據(jù)庫構建了分省分工序的鋼鐵行業(yè)排放清單。清單結果分析表明,2013年我國鋼鐵行業(yè)共計排放SO2、NOx、 PM、PM10、PM2.5和PCDD/Fs分別為1794kt、883kt、4852kt、1591kt、1109kt和543gI-TEQ;燒結和球團過程造成的SO2和NOx排放分別占鋼鐵生產(chǎn)全流程的79%和50%,是最主要的SO2和NOx排放工序,顆粒物則主要在軋鋼和煉鐵工序產(chǎn)生最多,軋鋼和煉鐵工序的PM、PM10和PM2.5排放占比分別達到71%、63%和50%。鋼鐵行業(yè)顆粒物的無組織排放量很大,PM、PM10和PM2.s的無組織排放量分別是有組織排放的3.8倍,2.0倍和1.5倍,這與其產(chǎn)生基數(shù)量大和控制相對困難有關。(2)采用情景分析法對2020-2030年鋼鐵行業(yè)SO2、NOx及分粒徑PM排放量進行預測。三種產(chǎn)量及產(chǎn)業(yè)結構情景和三種控制方案下,除了NOx排放量在2020年有所提升,所有污染物均呈下降趨勢。中產(chǎn)量和產(chǎn)業(yè)結構情景和適中方案下,2020年及2030年SO2、NOx、PM、PM10、PM2.5排放量分別為1124kt和70kt、758 kt和585 kt、 3171 kt和2288 kt、1137 kt和872kt、839kt和692 kt。對于上述大氣污染物,鋼鐵行業(yè)不同鋼鐵產(chǎn)量及產(chǎn)業(yè)結構的減排效果大于控制方案的減排效果,其中對于NOx尤為明顯；而對于分粒徑PM而言,粒徑越小則這種差別越明顯。對基準年的減排潛力分析表明,末端治理情景減排潛力最大,SO2、NOx、PM、PM10、PM2.5及PCDD/Fs相對于基準年排放量的減排率分別為68%、34%、62%、41%、49%和61%,這是由目前末端治理設施普及率較低、采用的末端治理措施控制運行效果不佳導致的。(3)建立了考慮節(jié)能和減排雙重收益的鋼鐵行業(yè)節(jié)能減排技術成本效益計算模型,獲取了各項節(jié)能減排技術的成本和效益數(shù)據(jù)庫,并構建了多種污染物的減排供給曲線。本研究構建了SO2、NOx、PM10和CO2以及四種污染物的協(xié)同減排供給曲線。各項技術的單位減排成本由低到高排列,排列順序?qū)丝紤]經(jīng)濟性情況下采用節(jié)能減排技術的優(yōu)先級。考慮四種污染物協(xié)同減排時,各項技術最佳減排路徑為：高效連鑄技術—棒材多線切分與控軋控冷—廢熱循環(huán)利用—蓄熱式燃燒器—高爐鼓風除濕—旋切式高風溫頂燃熱風爐—電爐余熱回收—熱軋過程控制—高爐頂壓發(fā)電—鏈篦機-回轉窯球團生產(chǎn)—噴吹煤粉技術—回收高爐煤氣—燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)—環(huán)冷機液密封—煙氣脫硫—連續(xù)退火技術—冷軋余熱回收—燒結余熱發(fā)電—回收轉爐煤氣—干熄焦技術—熱軋余熱回收—煙氣脫硝—強化輻射節(jié)能—煤調(diào)濕技術。且對各工序的減排潛力分析表明,燒結工序的SO2和NOx具有較大的減排潛力,減排量占比分別達到57%和41%；煉鐵工序的PM10和CO2具有較大的減排潛力,均為40%左右,且四項污染物的協(xié)同減排潛力占比最大,達34%。綜合起來,其余工序減排潛力從大到小排序為軋鋼、煉鋼和球團。對我國主要地區(qū)——京津冀、長三角和珠三角地區(qū)進行了減排供給曲線和總減排潛力及總成本的分析表明,考慮節(jié)能減排雙重收益時,減排路徑略有不同,但與不考慮節(jié)能減排收益時大致相同,只是供給曲線有一定量的下移。京津冀、長三角和珠三角地區(qū)若采用全部技術,則APeq減排潛力分別為107 kt、79 kt和13kt,總減排成本分別為75.2億元、-515.4億元和-17.6億元。
【關鍵詞】：鋼鐵行業(yè) 排放清單 費效分析 SO_2 NO_x PM_(2.5)
【學位授予單位】：浙江大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：X757;X322
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-7
• Abstract7-12
• 第1章 緒論12-21
• 1.1 研究背景12-16
• 1.1.1 中國鋼鐵行業(yè)產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀12-13
• 1.1.2 中國鋼鐵廠能源消費現(xiàn)狀13-14
• 1.1.3 中國鋼鐵產(chǎn)業(yè)排放的大氣污染物及其危害14-16
• 1.2 鋼鐵廠污染物排放研究進展16-18
• 1.2.1 SO_216-17
• 1.2.2 NO_x17
• 1.2.3 PM、PM_(10)和PM_(2.5)17-18
• 1.2.4 PCDD/Fs18
• 1.3 研究目的、意義和內(nèi)容18-20
• 1.3.1 研究目的和意義18-19
• 1.3.2 研究內(nèi)容和技術路線19-20
• 1.4 本章小結20-21
• 第2章 鋼鐵行業(yè)排放量計算方法21-38
• 2.1 引言21
• 2.2 清單方法學21-22
• 2.3 活動水平數(shù)據(jù)庫的建立22-29
• 2.3.1 鋼鐵生產(chǎn)設備分類體系構建22-23
• 2.3.2 鋼鐵廠生產(chǎn)設備概況23-25
• 2.3.3 產(chǎn)品結構及產(chǎn)量25-26
• 2.3.4 污染物控制技術26-29
• 2.4 排放因子數(shù)據(jù)庫的建立29-37
• 2.4.1 SO_229-32
• 2.4.2 NOx32-34
• 2.4.3 PM、PM_(10)和PM_(2.5)34-36
• 2.4.4 PCDD/Fs36-37
• 2.5 本章小結37-38
• 第3章 鋼鐵行業(yè)污染物排放清單結果分析38-46
• 3.1 引言38
• 3.2 鋼鐵廠清單分析38-44
• 3.2.1 2013年排放清單計算結果38-44
• 3.2.2 排放清單比較44
• 3.3 本章小結44-46
• 第4章 鋼鐵行業(yè)未來排放趨勢分析46-57
• 4.1 引言46
• 4.2 鋼鐵產(chǎn)量及產(chǎn)業(yè)結構預測46-47
• 4.3 鋼鐵行業(yè)污染控制方案分析47-49
• 4.3.1 SO_247-48
• 4.3.2 NOx48
• 4.3.3 PM、PM_(10)與PM_(2.5)48-49
• 4.4 鋼鐵行業(yè)未來排放趨勢49-53
• 4.4.1 SO_249-50
• 4.4.2 NOx50-51
• 4.4.3 PM、PM_(10)與PM_(2.5)51-53
• 4.5 鋼鐵行業(yè)減排潛力分析53-55
• 4.6 本章小結55-57
• 第5章 我國鋼鐵行業(yè)協(xié)同減排的成本分析57-75
• 5.1 引言57-58
• 5.2 減排成本效益計算模型58-60
• 5.2.1 成本計算模型58
• 5.2.2 節(jié)能效益計算模型58-59
• 5.2.3 污染物協(xié)同減排效益計算模型59-60
• 5.2.4 單位減排成本計算模型60
• 5.2.5 減排潛力計算模型60
• 5.3 鋼鐵行業(yè)節(jié)能減排措施及其主要參數(shù)60-62
• 5.4 鋼鐵行業(yè)協(xié)同減排成本效益結果分析62-68
• 5.4.1 鋼鐵行業(yè)減排供給曲線分析62-67
• 5.4.2 鋼鐵行業(yè)各技術減排潛力分析67
• 5.4.3 貼現(xiàn)率的敏感性分析67-68
• 5.5 主要地區(qū)鋼鐵行業(yè)污染物減排成本分析68-73
• 5.5.1 各地區(qū)減排供給曲線分析69-71
• 5.5.2 各地區(qū)減排潛力及成本分析71-73
• 5.6 本章小結73-75
• 第6章 總結及工作展望75-79
• 6.1 全文總結75-77
• 6.2 主要創(chuàng)新點77
• 6.3 主要不足之處以及下一步研究展望77-79
• 參考文獻79-84
• 作者簡介84

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本文編號：307774