永城经开区能源梯级利用节能减排潜力评估及其对大气环境影响研究

摘要

工业园区作为国家经济的增长极，其工业总产值占全国的60%以上，同时也是节能减排的重要支撑。近年来工业园区在经济发展和污染控制等方面有一定的提升，但是提高能源利用效率和控制污染物排放仍是工业园区发展过程中亟待解决的问题。能量梯级利用可以明显提高能源利用效率，但是目前多数工业园区未意识到能量梯级利用的重要性。因此，对工业园区能源梯级利用的节能减排潜力的研究对园区能效提升、转型升级具有非常重要的意义。 本文对河南省永城经开区的能量利用及大气污染物排放进行了分析，总结了园区主要的热源企业的能量梯级利用的模式，设定了能量梯级利用现状情景和优化情景，计算了不同情景下案例园区通过能量梯级利用措施应用带来的节能潜力及SO2、NOx、PM10和PM2.5的协同减排潜力。并利用CALPUFF模型模拟了该园区能量梯级利用实施对周边区域大气环境质量的影响。最后对永城经开区能量梯级利用应用的节能和四种大气污染物协同减排的效果进行了总结，并对本研究进行过程中遇到的不足进行展望。 本研究结果表明：（1）永城经开区的能量梯级利用类型有园区不同压力等级蒸汽的梯级利用，钢铁厂的高炉煤气和转炉煤气、电解铝厂电解槽高温烟气的回收利用和电解铝厂的高温铝液的梯级利用。（2）永城经开区能源梯级利用措施带来了明显的环境效益。现状情景中14条链的总节能潜力为2752TJ，大气污染物的减排量为255.3吨NOx、379.5吨SO2、3.1吨PM10和22.5吨PM2.5。在能量梯级利用优化情景中，总节能潜力为7770TJ，SO2减排潜力为859吨NOx的减排潜力为910吨，PM10和PM2.5的减排潜力为72.7吨和37.9吨。（3）CALPUFF模型的结果验证了能量梯级利用措施对改善城市大气质量具有积极作用。在能量梯级利用优化情景中，四种大气污染物排放率明显减少，其中SO2约减少8.48％，NOx减少9.18％，PM10减少5.13%，PM2.5减少5.02%。（4）本文为以后研究工业园区大气污染物排放与相应的城市大气环境影响评估提供了新的思路，此外工业园区应该通过加强余热和余气的梯级利用满足节能减排目标，并进一步加快园区蒸汽管网和能源管控中心建设。

目录

声明

1绪论

1.1选题背景及意义

1.1.1研究背景

1.1.2研究意义

1.2文献综述

1.2.1工业园区发展及节能减排研究

1.2.2能量梯级利用研究进展

1.2.3 CALPUFF模型的应用

1.3研究思路

1.4创新点

2永城经开区现状研究

2.1园区简介

2.1.1经济发展情况

2.1.2园区主导产业

2.2园区能源利用与大气污染物排放现状

2.2.1能源消耗情况

2.2.2能量梯级利用状况

2.2.3大气污染物排放

2.3园区发展瓶颈与问题

2.4 本章小结

3研究方法

3.1节能潜力计算

3.1.1热源潜力计算

3.1.2节能量计算

3.2大气污染物排放清单

3.3 CALPUFF模型建立

3.3.1 CALPUFF基本原理

3.3.2 CALPUFF数据需求

3.4数据收集

3.5 本章小结

4 永城经开区能量梯级利用现状研究及环境影响评估

4.1 园区能量梯级利用现状

4.2 现状情景节能减排效果及大气环境影响

4.2.1 节能量与减排量

4.2.2大气环境影响评估

4.3 本章小结

5永城经开区能量梯级利用优化及环境影响评估

5.1园区能量梯级利用优化情景

5.2优化情景节能减排效果及大气环境影响

5.2.1节能量与减排量

5.2.2大气环境影响评估

5.3工业园区能量梯级利用建议

5.4不确定性分析

5.5本章小结

6结论与展望

6.1结论

6.2展望

参考文献

个人简历、在校期间发表的论文及研究成果

致谢