为控PM2.5新标准收紧二氧化氮限值

       国外控制经验及教训

 

　　国外在氮氧化物控制方面的经验主要集中在固定源和移动源两方面。

　　欧美在重型柴油车氮氧化物减排上也有过曲折。发动机或整车生产商为了销售的产品更节油、更有市场竞争力，不惜采取不合理的排放控制策略，而无视氮氧化物排放的大幅增加。不能为了节油而完全牺牲氮氧化物减排，这样的教训，应该汲取。

 

 

　　国外在氮氧化物控制方面的经验主要集中在固定源和移动源两方面。

　　一、在固定源方面。美国、欧盟、日本等发达国家和地区将各类燃烧锅炉氮氧化物减排作为重点之一。

　　美国酸雨计划在《清洁空气法》修正案(CAAA)的指引下，分两阶段减排锅炉氮氧化物。第一阶段(1996年~1999年)重点在第一类锅炉(燃煤墙式锅炉和切向燃烧锅炉)安装低氮燃烧器(LNB)，削减氮氧化物排放；第二阶段(2000年以后)进一步严格排放标准，安装更先进的LNB，采取与LNB成本相当的氮氧化物控制技术，实现第一类锅炉进一步减排和第二类锅炉(湿底锅炉、旋风炉、蜂窝式燃烧器锅炉和垂直燃烧锅炉)氮氧化物减排。

　　欧盟从1988年开始，不断出台合理而严格的氮氧化物排放标准和减排目标，并写入各成员国的国家法律中，有力促进了氮氧化物的减排。

　　日本从1973年~1983年的10年间，先后5次加严了各类锅炉氮氧化物相关标准，同时在环境污染严重地区设立氮氧化物总量控制。

　　除各类锅炉外，发达国家也将水泥、钢铁作为氮氧化物减排的重点行业。美国于2007年、欧盟于2009年分别颁布了新型水泥窑氮氧化物排放的可转换控制技术更新文件及BAT文件草案，总结了各自水泥氮氧化物控制的主要经验、技术方法及成本效益。

 

　　针对钢铁生产工艺的氮氧化物控制，美国控制技术文件及欧盟BAT参考文件均提出了技术方案，如针对烧结工艺的优化烧结工艺(EOS)、SCR、焦粉脱氮和活性碳吸附等技术，针对焦炉的废气再循环、空气阶段燃烧技术、降低焦化温度、减小碳化室与燃烧室之间的温度梯度等技术。

　　这些技术的推广应用，极大地促进了水泥、钢铁氮氧化物减排，助力了氮氧化物减排目标的实现。

　　二、在移动源方面。美国是世界上最早推行机动车排放法规的国家，机动车排放控制指标种类最多、排放法规最严格。从1970年左右开始，美国多次修订《清洁空气法》，逐步强化对机动车、非道路机械、轮船和火车等移动污染源的尾气排放及燃油蒸发等多种污染物的综合控制。其中氮氧化物排放控制是非常重要的内容，也是主要的推动力之一。美国轿车的氮氧化物排放标准限值，从1973年以前的2.5克/千米，降至2009年的0.043克/千米，35年间降低了98％；重型柴油车氮氧化物的控制力度同样惊人，1988年的重型柴油机氮氧化物排放限值是14.3克/千瓦时，到2010年降至0.27克/千瓦时，22年内同样大幅降低98％。同时，为保证2010年以后重型柴油车氮氧化物排放标准的执行效果，美国环保局还要求利用便携式排放测试系统(PEMS)对在用重型柴油车开展实际道路上的排放测试，并规定必须达到设定的限值。欧洲开展机动车排放控制虽然比美国晚，但进步却更快。在1992年~2008年的16年间，欧盟基本以平均每4年加严一次机动车排放标准的速度，从欧Ⅰ排放标准发展到了欧Ⅴ排放标准阶段，车用油品质量也随之大幅改善。从欧Ⅰ排放标准发展到欧Ⅴ排放标准，轻型汽油车和重型柴油机的氮氧化物排放限值都降低了80％左右。预计2013年开始执行欧Ⅵ排放标准后，欧洲的机动车排放控制水平和美国基本一致。

　　除机动车外，非道路移动源也是氮氧化物排放的重要来源。非道路移动源包括工程机械、农业和园林机械、内陆和远洋船舶、火车机车、飞行器等，早期在美国和欧洲都未引起足够重视。直到1990年，美国环保局才开始着手研究和限制非道路移动源的尾气排放，1998年对功率在37千瓦以下的非道路柴油机颁布了第一阶段排放标准(Tier1)，2000年~2008年期间对所有非道路柴油机分阶段实施更严格的第二阶段(Tier2)和第三阶段(Tier3)排放标准，氮氧化物排放比未采用标准前降低60％左右。1998年第一个欧洲非道路移动源排放法规以立法形式通过，在1999年~2004年分两阶段实施。2000年底，欧洲委员会又提出修正案，将功率小于19千瓦的非道路汽油发动机纳入监管，使欧洲与美国的小型发动机排放标准更加一致。

　　但欧美在重型柴油车氮氧化物减排上也有过曲折。由于发动机的氮氧化物排放和油耗存在此消彼长的关系，为了减少氮氧化物的生成，需要牺牲一小部分油耗。因此，发动机或整车生产商为了销售的产品更节油、更有市场竞争力，不惜采取不合理的排放控制策略，而无视氮氧化物排放的大幅增加。20世纪90年代，这种违法行为在美国市场曾经很普遍，美国环保局发现问题后对重型发动机和整车厂商做出了严厉的处罚，并加严了相关法规，要求采用车载测量方法开展重型柴油车在用符合性监管，以避免此类问题再次发生。由于此问题的普遍性，欧洲也在不久后对重型柴油车排放达标监管增加了类似要求。不能为了节油而完全牺牲氮氧化物减排，这样的教训，应该汲取。