第２７卷第２期環境科技
２０１４年４月
ａｐｒ．２０１４
火電廠大氣汙染物排放清單的分配方法研究
王占山 ，車飛 ，潘麗波
（１．北京市環境保護監測中心，北京１０００４８；２．中國環境科學研究院環境基準與風險評估國家重點實驗室，北京１０００１２）摘要：
目前我國火電行業高速發展，火電廠排放的ｎｏ 和ｓｏ２分別佔到全國總排放量的４０％以上。對火電廠排
放的大氣汙染物進行化學物種分配、時間分配和空間分配，編制網格化排放清單，以期對火電行業的環境影響進行研究從而為我國汙染物排放控制政策的制訂和環境規劃管理提供科學依據。進行空間分配時首次提出按照火電廠的機
組容量和排放限值進行分配的思路：進行化學物種分配時參照ｃｂ—ｉｖ化學機理；進行時間分配時參照國內外學者對於中國及歐洲地區火電源的時間排放規律的研究。
關鍵詞：火電廠；排放清單；空氣質素模型；時間分配；空間分配中圖分類號：ｘ３
文獻標識碼：ａ
文章編號
０ 引言量的４０％以上『２１。因此，運用空氣質素模型對火電廠的環境影響進行模擬**分析將對我國的環境管理
與治理起到十分重要的參考作用。
空氣質素模型通過計算機數值模擬計算大氣汙染物的濃度以及輸送沉降規律．是有效的模擬**空氣質素的工具【３ｊ。目前應用較多的空氣質素模型有
近年來，我國經濟快速發展．電力需求和**持
續增長。截至２０１０年底，全國電力裝機容量已達９．６２億ｋｗ，居世界第２位。其中火電為７．０７億ｋｗ，占全**機容量的７３％，火電發電量約佔全部發電量的８ｏ％以上，消耗燃煤１６億ｔｉｌｌ。
火電行業高速發展的同時也帶來了大氣汙染物的大量排放．火電廠已經成為我國主要的大氣汙染物排放源之一．目前火電行業ｎｏ 和ｓｏ 排放量分別佔全國排放總
美國的ｃｍａｑｔ４１和ｃａｍ ［５１模型、法國的ｃｈｉｍｅｒｅ模型憫、英國的「ｙｏｕｒａｉｒ」系統和ｎａｍｅ系統、荷蘭的模型［－８］以及中國的ｎａｑｐｍｓ（巢狀網格空氣質素預報模式系統）［９１。詳細準確的汙染物排放清單是保障空氣質素模型模擬準確度的重要條件．本研究**了火電廠大氣汙染物的化學分配、時間分配和空間分配的方法，編制網格化的排放清單，為我國火電廠的環境影響研究提供科學依據。
收稿日期修回日期
作者簡介：王占山（１９８７一），男，山東濰坊人，碩士研究生，工程師，主要
研究方向為大氣環境研究與模擬
環境科技
１火電廠大氣汙染物化學分配
２０１４年４月
在編制汙染源排放清單時，化學分配是將汙染源排放的汙染物分配為空氣質素模型認可的化學物種［１０１分配方法跟空氣質素模型採用的化學機理有關．以ｃｂ—ｉｖ化學機理…為例，該機理將ｖｏｃｓ分為
ｐａｒ（烷烴碳鏈單萜
烯類甲苯二甲苯乙醛和更高階的醛
乙烯甲醛異戊二烯）、ｎｒ（不反應
的碳原子，）、ｏｉｅ（烯烴碳鏈
ｌ０個物種。ｃｂ—ｉｖ將ｐｍ２分為ｐｎｏ （初始硝酸鹽，
初始硫酸鹽初始有機物
圖２火電源ｐｍ 的化學分配
初始元素碳細顆粒物個物種舊；將ｎｏ
分為ｎｏ和ｎｏ ２個物種
２火電廠大氣汙染物時間分配
一般的同家統計資料中只有火電廠排放的大氣
進行化學分配的依據是實測的各類排放源中各物種的比例值，如對於ｖｏｃｓ的分配，標準做法是測出火電廠排放的所有碳氧化合物中各模型物種的比
例．根據空氣質素模型選擇化學機理中的ｖｏｃｓ分
類情況以及測得物種在ｖｏｃｓ分類中的歸屬情況，確
汙染物的年排放量，而空氣質途模型輸入需要的是
汙染物的小時排放量。時間分配就是將汙染物的年
排放量分配到每個小時，形成火電廠大氣汙染物的小時排放清單ｉｉ。本研究參照周內外學者對於中國及歐洲地區火電源的時間排放規律的研究．並預設
定ｖｏｃ各分類的比例，從而給｝ｆｉ化學**ｆ｝｝ｌ線ｉｌ３１。
火電廠排放的大氣汙染物主要有ｎｏ 和ｓｏ，［１４１．
另外還有煙塵、ｃｏ和ｖｏｃｓ等其他汙染物本研究對
各種汙染物的排放規律是一致的．制定了火電廠大
氣汙染物排放的月變化曲線、日變化曲線以及小時
變化曲線。
ｎｏ 的分配採取ｎｏ佔９０％，ｎｏ２佔】０％的比例ｌｌ５０；對
ｖｏｃｓ和ｐｍ２５的分配參照ｗｏｏｉ￣６１和ｂｏｒｇｅｉ￣７１等對亞洲和歐洲地區人為排放源的研究結果，具體分配比例見圖１和圖２
張強等ｌｌ９】根據１９９５～２００４年期間中岡每個月的發電量的統計資料推測出了中國火電源ｎｏ 排放的月變化規律，本研究參考他們的研究成果制定了
中國地區火電源大氣汙染物排放的月變化曲線．見罔３。總體來說火電廠在冬季的汙染物排放量要略高，這與火電廠承擔的部分供暖任務有關在制定日
３１％變化曲線時，本研究參考了歐洲專案中火電源的
時間分配，即火電廠在工作日的排放量比週末的排放量要高２５％ｉ１，並預設在每個月巾火電廠排放的日變化規律是一樣的，見圖４。在研究小時排放量變
化時，本研究參照了ｏｌｉｖｉｅｒ等 】對歐洲地區火電源排放規律的研究結果。並預設火電廠的排放量在每天巾的小時變化規律都是相同的，制定的小時變
化曲線見陶５．．火電廠的排放量在每天巾的中午左右最高，而在夜間較低，這與一天當中的經濟活動規律是相關的
圖１火電源ｖｏｃｓ的化學分配
第２７卷第２期王佔ｌｌｌ等火電廠大氣汙染物排放清單的分配方法研究
４７＼巔垛
ｅ】６４２ｏ８
６４２ｏ
現有的火電廠自２０１４年７月１日起開始執行新的
排放限值．新建的火電廠自２０１２年１月１ｅｔ起開始
執行新的排放限值，因此２０１０年火電廠執行的是
火電廠大氣汙染物排放標準》中規定的排放限值。以使用乾燥無灰基揮發分大於２０％的煤的火電廠為例，１９９６年ｌ２月３１日前建成的火電廠執行的排放限值；１９９７年１月１
日至２００４年１月１１３之間建成的火電廠執行６５０
月份ｍｇ／ｍ 的排放限值；２００４年１月１日之後建成的火
圖３火電源排放月變化曲線
電廠執行４５０ ｍｇ／ｍ 的排放限值。
本研究預設所有火電廠都按照標準的排放限值
濃度進行排放．即合理的在標準允許的範圍內實現最大的經濟利益，並預設按照同一排放限值排放的火電廠的排放量跟機組容量是成正比的。首先根據國家電力監管委員會的統計資料得到２０１０年全國所有已建成火電廠的位置（所在區縣）、機組容量以及建成日期。根據其經緯度座標得到全國火電源分布圖．若２個火電廠的距離太近，如坐落在同乙個縣
時間裡．則處理的時候預設為１個點源［２５－２６］，經處理後共圖４火電源排放日變化曲線
得到７０６個火電源，見圖６。將這些點源按照建成１３期分為３組，即１９９７年之前建成年建成和２００４ ２０１０年建成，分別統計每組的機組總
容量．根據機組總容量與排放限值的乘積的比例先將全國的總排放量分配到各組，然後在組內再根據各點源機組容量的比例分配到各點源。得到全國７０６個火電源的ｎｏ 排放量。２０１０年各組分配的ｎｏ 排放量見表ｌ。
最後應用空間分析工具將火電
源的ｎｏ 排放量插值到空氣質素模型網格。
時間圖５火電源排放小時變化曲線
３火電廠大氣汙染物空間分配
我國公布的統計資料中，一般只有全國或者各省的大氣汙染物排放量資料，而空氣質素模型需要
的是網格化的排放資料［９９１．即很小的尺度內的汙染物排放量。空間分配就是將全國的排放總量分配到
模型的網格當中，得到網格化的排放清單。本研究在進行火電源空間分配時採取的思路是先將火電廠大
氣汙染物的全國排放量分配到各個電廠，然後以電
廠的排放量為單位利用空間分析工具插值到空氣質圖６ ２０１０年全國火電源示意
量模型的網格中去。
表１２０１０年ｎｏ 排放量分組分配
將全國排放量分配到電廠時的依據是電廠的機組容量和排放標準的排放限值。以２０１０年火電源ｎｏ的分配為例，ｎｏ 的全國排放總量約為２ ２７４萬 ，假設其中火電源的排放佔４０％，即９１０萬ｔ。ｇｂ
火電廠大氣汙染物排放標準》中規定，
環境科技
４結論２０１４年４月
［９】王自發，謝付瑩，王喜全，等．巢狀網格空氣質素預報模式系
統的發展與應用【ｊ】．大氣科學
本研究將火電廠作為點源處理．對其排放的汙染物進行了化學分配、時間分配和空間分配．建立網格化的排放清單，以期為我國火電廠大氣汙染物
［１０】王水勝．基於數值模擬的珠江三角洲及周邊城市氮沉降
特徵研究【ｄ］．廣州：華南師範大學．２０１２．
【¨】餘琦，馬蔚純，陳立民．碳鍵機制（ｃｂ—ｉｖ）模擬大氣光
排放標準以及相關環境管理政策的制訂提供科學依據。
（１）參照空氣質素模型中的ｃｂ—ｉｖ化學機理以及ｗｏｏ和ｂｏｒｇｅ等的研究成果對火電廠大氣汙染物進行化學分配。
（２）進行時間分配時，參照了張強和ｏｌｉｖｉｅｒ
等對中國和歐洲地區火電源排放規律的研究以及歐洲ｅｍｅｐ專案的監測資料，制定了火電源排放的月變化曲線、日變化曲線和小時變化曲線：
（３）進行空間分配時．首先提出按照火電廠的機
組容量和排放限值進行分配的思路。首先將火電廠
大氣汙染物的全國排放量分配到各個電廠，然後以電廠的排放量為單位利用空間分析工具插值到空氣質素模型的網格中去，最終形成網格化的中國地區火電源大氣汙染物排放清單。
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［２６】張雯嫻．計算機建模及其在空氣質素模擬和**中的應
用［ｊ］．環境科技
（責任編輯劉立娟）
鍋爐大氣汙染物排放標準
編制說明 徵求意見稿 標準編制組 2014年4月 1.專案背景 1.1 任務 根據北京市改善環境空氣質素的要求，結合工業鍋爐大氣汙染防治技術發展狀況，北京市環境保護局和北京市質量技術監督局於2013年4月共同下達北京市地方標準 鍋爐大氣汙染物排放標準 的修訂任務，標準承擔單位為北京市環境保護科學研究...
石家莊市鍋爐大氣汙染物排放標準
本標準的全部技術內容為強制性的。本標準在控制數值上比 鍋爐大氣汙染物排放標準 gb 13271 2001 和 火電廠大氣汙染物排放標準 gb 13223 2003 更為嚴格，從本標準實施之日起石家莊市行政管轄區域範圍內按本標準執行。本標準在時段上與 鍋爐大氣汙染物排放標準 gb13271 2001 ...
廈門市大氣汙染物排放標準DB 35 323 2019
廈門市大氣汙染物排放標準 db 35 323 2011 實施日期 2012 01 01 目次前言 ii 1 範圍 1 2 規範性引用檔案 1 3 術語和定義 2 4 指標體系 排放速率標準分級 2 5 大氣汙染物排放要求 3 6 汙染物監測要求 5 7 標準實施 5 本標準根據gb t 1.1 20...