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user: 3. WESP全生命周期相关参数清单 3.1. 烟气相关参数 WESP工作的基本原理与电除尘器基本相同，主要的差异是WESP采用液体冲刷集尘极表面来进行清灰[ 13 ] [ 14 ] 。目前国内WESP发展的主要阳极型式有柔性电极、玻璃钢和不锈钢等，该电厂WESP阳极采用不锈钢，烟气的排放量及主要大气污染物入口浓度、出口浓度如表1所示。 本项目中烟气在经过WESP装置深度净化和未经WESP深度净化处理直接通过烟囱向外界排放两种情况下能源消耗的量，以及转化成单位小时的污染物排放如表2所示。 3.2. 工艺相关参数 该电厂WESP项目在制作过程中相关的原料主要是钢，运行过程中相关的原料主要是碱。过程主要包括生产过程、运输过程、运行过程。 3.2.1. 碱及钢生产过程能耗及排放 离子膜法制碱技术作为烧碱行业重点推广的清洁生产技术，具有工艺简单、产品质量高、环保节能等优点，在我国已广泛应用并逐渐占据主导地位，截止到2013年底，我国离子膜烧碱产能比例接近95% [ 15 ] 。我国《节能减排“十二五”规划》要求单位产品烧碱(离子膜)能耗至2014年下降到330 kg标准煤/t [ 16 ] 。同时单位产品离子膜烧碱还要耗电2100 kWh/t，耗水4600 kg/t [ 17 ] 。离子膜生产工艺的污染物来源主要有盐水精制工序和电解工序。吨碱排污情况见表3。 根据电厂实际情况，电厂及WESP的运行寿命按照30年计。据此推算，可得出WESP装置整个生命周期耗碱的污染物排放量。 WESP工程建设材料中钢材占主要部分，这其中包括装置本体及内部件、支撑WESP装置的钢架及管道等工艺系统。通过该电厂WESP改造工程投标材料清册估算，共需钢材约1000 t。钢材的生产环节涉及从原料厂、烧结球团、高炉、转炉到冷热轧、酸洗等诸多工序[ 18 ] 。根据中国钢铁工业协会的统计数据[ 19 ] ，确定吨钢的主要能耗，并最终得出污染物的排放情况，见表4。 3.2.2. 碱及钢运输过程能耗及排放 WESP所需材料钢、碱等运输方式主要考虑铁路运输和公路运输，铁路运输主要考虑内燃机车柴油能耗，公路运输主要考虑汽油的消耗[ 20 ] 。根据本项目的运输特点，运输过程中30%选用汽车，70%选用火车，运输距离约为100 km，同时汽车的单位汽油消耗为51 g/(t∙km)，火车的单位柴油能耗为 Table 3 Emission inventory about ton of alkal 项目 输入 输出 标准煤/kg 电能/kWh 水/kg COD/kg 汞/kg AOX/kg 烟尘/kg CH 2 CHCl/kg HCl/kg Cl 2 /kg CO 2 /kg 吨碱产生能耗及排放 3.30E+02 2.10E+03 4.60E+03 4.86E−01 2.86E−06 1.92E−08 3.43E−01 2.12E−08 5.83E−09 2.03E−09 3.15E+03 表3. 吨碱污染物排放清单 Table 4 Emission inventory about ton of stee 项目 输入 输出 标煤/kg 电耗/kWh 水耗/kg COD/kg NH 3 /kg 挥发酚/kg 总氰化物/kg 悬浮物/kg SO 2 /kg 烟尘/kg CO 2 /kg 吨钢产生能耗及排放 5.90E+02 4.70E+02 3.40E+07 2.15E−03 2.31E−05 2.16E−05 1.85E−02 7.38E−04 1.20E+00 8.70E−01 5.55E+02 表4. 吨钢污染物排放清单 41 kg/(t∙km) [ 21 ] 。当汽车载重为10 t时，运输2822.88 t材料累计需283车次，运输总路程达28，300 km，耗费汽油14，400 kg。火车载重为2000 t时，运输6586.72 t材料时累计需4车次，运输总路程达400 km，耗费汽油32，800 kg。 目前国内内燃机污染物排放因子见表5 [ 22 ] 。 3.3. 清单汇总分析 WESP运行阶段的污染物排放主要由其耗电间接引起。所以，综合WESP的生产过程、运输过程、运行过程，项目整个生命周期的能源消耗与污染物排放清单见表6。 Table 5 Emission factor of pollution from internal combustion engine (unit: g/km 排放物 内燃机 汽油机 柴油机 CO 8.6 0.5 NO x 2.8 0.5 HC 1 0.1 CO 2 170 150 表5. 内燃机污染物排放因子 (单位:g/km) Table 6 Data inventory of WESP LC 项目 原料生产 原料运输 WESP运行 合计 能耗 标煤/kg 3.38E+06 1.85E+04 / 3.39E+06 电耗/(kW·h) 4.71E+05 / 5.28E+07 5.33E+07 汽油/kg / 1.44E+04 / 1.44E+04 柴油/kg / 3.28E+04 / 3.28E+04 水/kg 1.17E+09 / 2.48E+06 1.17E+09 碱/kg / / 1.65E+06 1.65E+06 污染物排放/kg 烟尘 3.76E+03 8.28E+01 2.06E+04 2.44E+04 SO 2 1.20E+04 / 1.19E+05 1.31E+05 NO X / 2.84E+03 1.27E+05 1.30E+05 CO 2 2.71E+07 1.47E+05 6.23E+07 8.96E+07 COD 4.08E+03 / 6.34E+05 6.38E+05 Hg 2.41E−02 / 1.68E+01 1.68E+01 NH 3 2.31E−02 / / 2.31E−02 CO / 3.88E+03 / 3.88E+03 HC / 1.14E+03 / 1.14E+03 挥发酚 2.16E−02 / / 2.16E−02 总氰化物 1.85E+01 / / 1.85E+01 悬浮物 7.38E−01 / / 7.38E−01 AOX 1.61E−04 / / 1.61E−04 CH 2 CHCl 1.78E−04 / / 1.78E−04 HCl 4.92E−05 / / 4.92E−05 CH 4 / / 2.82E+04 2.82E+04 Cl 2 1.71E−05 / / 1.71E−05 表6. WESP全生命周期数据清单 将原料生产、运输及WESP运行阶段的能耗均折算为标准煤可得三个阶段的生产能耗标煤分别为3.38E+06 kg、8.75E+04 kg、6.50E+06 kg [ 23 ] 。可见，在整个生命周期中运行阶段的能源消耗最多，占65.21%，其次是原料生产阶段占比33.91%，原料运输阶段仅占0.88%。同时，在原料运输阶段耗费了100%的汽油、柴油，在原料生产阶段耗费了99.79%的水，在WESP运行阶段耗费了100%的碱。 WESP项目全过程中污染物排放以气体排放物为主，其中以CO 2 为主，其次为大气污染物SO 2 、NO x 、烟尘等。同时，COD、CO、HC、CH 4 等的排放量也是相当可观。其余污染物含量较少可忽略不计。 通过分析可以发现，气体排放物的来源WESP的运行阶段占大部分。CO 2 排放来自于WESP运行阶段的占69.57%，其次是原料生产阶段(30.26%)和运输阶段(0.17%)；SO 2 来自WESP运行阶段的占90.84%，其次是原料生产阶段占9.16%；NO X 来自WESP运行阶段的占97.81%，其次是原料运输阶段占2.19%；烟尘来自WESP运行阶段的占84.27%，其次是原料生产阶段(15.39%)和原料运输阶段(0.34%)。同时，COD来自WESP运行阶段的占99.36%，其次来自于原料生产阶段占0.64%。CO、HC全部来自原料运输阶段，CH 4 则全部来自WESP运行阶段。 对比WESP装置深度净化和未经深度净化直接向外界排放两种情况，在制作、运输、运行阶段多排放了8.96E+07 kg CO 2 、1.30E+05 kg NO x 、6.38E+05 kg COD、3.88E+03 kg CO、1.14E+03 kg HC和2.82E+04 kg CH 4 。 考虑WESP运行后，对于燃煤电厂大气污染物的削减，结合表2的污染物排放情况，按照电厂及WESP寿命30计算得到，经WESP装置深度净化后减少了5.17E+06 kg烟尘、3.34E+06 kg SO 2 、4.82E+06 kg SO 3 、3.91E+06 kg CaSO 4 和6.27E+02 kg汞。