动态分析内生、外生多气体污染物的综合评价方法与流程

本发明涉及一种环境污染物评价技术，具体为一种动态分析内生、外生多气体污染物的综合评价方法。
背景技术：
：随着科学技术的不断发展，很多行业因生产生成的污染物也越来越多，导致环境保护问题日益严重，环保门部展开了环境测评工作，需要一套完整、综合、简单的环境评价方法。现有的针对工业行业的环境评价方法为碳排放(co2)法，即以不同燃料的碳消耗和碳足迹进行评价。此种评价方式十分简洁但也存在着缺陷，如仅考虑co2的影响不够全面，以设备为基本单元进行评价不能表明工业生产过程中设备之间的交互作用，不能对产生污染气体的根本原因进行改进和评价。另一类如文献《environmentalevaluationofapowerplantusingconventionalandadvancedexergy-basedmethods》(petrakopoulouf,tsatsaronisg,morosukt,paitazoglouc.environmentalevaluationofapowerplantusingconventionalandadvancedexergy-basedmethods.energy.2012；45(1):23-30.)中的方法，这种方法利用环境火用理论评价了工业生产过程中设备对环境的影响，能够揭示设备之间的交互作用，但是该方法没有与具体的污染物相联系且火用分析过程十分复杂费时，评价方法片面，既无法表明工业生产过程中设备间的交互作用，又不能针对性地给出改进方案和改善建议。技术实现要素：针对现有技术中内生/外生多气体污染物评价方法片面、不能给出改进方案和改善建议等不足，本发明要解决的问题是提供一种可对多种污染气体进行综合评价并有针对性地给出改进方案和改善建议的动态分析内生、外生多气体污染物的综合评价方法。为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：本发明一种动态分析内生、外生多气体污染物的综合评价方法，包括以下步骤：1)对工业生产过程中设备的运行工况以及污染气体的排放数据进行记录；2)基于改进的环境火用分析理论和直观环境分析法将步骤1)的数据进行污染气体分类；3)借助软件origin将将分类后的污染气体排放数据进行拟合，得到拟合曲线，以表明工业生产过程中设备之间的交互作用对气体污染物排放影响；4)用当量二氧化碳法处理污染气体的排放数据，将不同污染气体对环境的影响进行统一量化；5)根据步骤3)所表明的设备间交互作用和步骤4)所表明的污染气体对环境的共同影响，有针对性地给出改进意见。步骤1)中，变化的运行工况包括将设备k变负荷运行其它n设备在设计工况下运行，或k设备在设计工况下运行其他相关设备变负荷运行；污染气体排放情况的记录包括co2、so2和nox的质量浓度。步骤2)中，基于改进的环境火用分析理论将产生原因分类，采用以下公式实现其中，为设备产品的单位引起的环境影响，单位mpts/g；为设备产品内生原因的单位引起的环境影响，单位mpts/g；-设备产品外生原因的单位引起的环境影响，单位mpts/g。步骤2)中，直观环境分析法采用以下公式实现：其中，为设备k产生的气体α的质量浓度，单位mg/ml；为设备k内生原因产生的气体α的质量浓度，单位mg/ml；为设备k外生原因产生的气体α的质量浓度，单位mg/ml。步骤4)中，当量二氧化碳法，采用以下公式计算：(co2)e＝(co2)+2750(so2)+5550(nox)其中，(co2)e为当量二氧化碳，单位mg/ml；(co2)为二氧化碳质量浓度，单位mg/ml；(so2)为二氧化硫质量浓度，单位mg/ml；(nox)为氮氧化物质量浓度，单位mg/ml。本发明具有以下有益效果及优点：1.本发明方法基于改进的环境火用分析理论，利用origin拟合与统一量化法，能够对工业过程中所排放的气体污染物进行综合评价。此方法能够表明工业生产过程中设备间交相作用所引起的污染气体的变化，统一量化不同种类的气体污染物，对设备或整个工艺过程进行同一个标准下的比较，据此可有针对性地给出改进方案和改善建议。附图说明图1为本发明动态分析内生、外生多气体污染物的综合评价方法流程图；图2为设备k运行负荷与co2质量浓度曲线。具体实施方式下面结合说明书附图对本发明作进一步阐述。本发明一种动态分析内生、外生多气体污染物的综合评价方法，包括以下步骤：1)对工业生产过程中设备的运行工况以及污染气体的排放数据进行记录；2)基于改进的环境火用分析理论和直观环境分析法将步骤1)的数据进行污染气体分类；3)借助软件origin将分类后的污染气体排放数据进行拟合，得到拟合曲线，以表明工业生产过程中设备之间的交互作用对气体污染物排放影响；4)用当量二氧化碳法处理污染气体的排放数据，将不同污染气体对环境的影响进行统一量化；5)根据步骤3)所表明的设备间交互作用和步骤4)所表明的污染气体对环境的共同影响，有针对性地给出改进意见。本发明方法包括对污染气体排放的产生原因分类为内生和外生，对其监测数据的动态拟合和分析，对多种气体污染物的统一量化，还包括工业生产工程中不同设备之间的交互作用对环境的影响，可短期预测排放的污染气体对环境的影响。步骤1)中，变化的运行工况包括将设备k变负荷运行其它n设备在设计工况下运行，或将k设备在设计工况下运行其他相关设备变负荷运行；污染气体排放情况的记录包括co2、so2和nox的质量浓度。步骤2)中，基于改进的环境火用分析理论将产生原因分类，采用以下公式实现其中，为设备产品的单位引起的环境影响，单位mpts/g；为设备产品内生原因的单位引起的环境影响，单位mpts/g；-设备产品外生原因的单位引起的环境影响，单位mpts/g。步骤2)中，直观环境分析法采用以下公式实现：其中，为设备k产生的气体α的质量浓度，单位mg/ml；为设备k内生原因产生的气体α的质量浓度，单位mg/ml；为设备k外生原因产生的气体α的质量浓度，单位mg/ml。步骤4)中，当量二氧化碳法，采用以下公式计算：(co2)e＝(co2)+2750(so2)+5550(nox)其中，(co2)e为当量二氧化碳，单位mg/ml；(co2)为二氧化碳质量浓度，单位mg/ml；(so2)为二氧化硫质量浓度，单位mg/ml；(nox)为氮氧化物质量浓度，单位mg/ml。下面以发电厂为例，发电厂中主要设备是锅炉、汽轮机和发电机。将锅炉记为k，汽轮机和发电机记为n。分别记录设备k变负荷运行、设备n在设计工况下运行、设备k在设计工况下运行以及设备n变负荷运行时co2、so2和nox的质量浓度。将负荷做横坐标，co2、so2和nox的质量浓度做纵坐标，进行origin的拟合。下表为设备k变负荷运行、设备n设计工况下运行条件下，排放的co2质量浓度。表1设备k的运行负荷(％)co2的质量浓度(mg/nm3)300.75n400.45n500.30n600.25n700.23n800.20n900.19n1000.19n注：表中n代表质量浓度的数值图2所示为设备k运行负荷与co2质量浓度曲线，由拟合曲线可得到截距此截距为设备k内生的co2质量浓度。同样方式可得到设备k的内生so2、内生nox、外生co2、外生so2、外生nox，这里不再列出。得到结果如表2所示。表2将其带入(co2)e＝(co2)+2750(so2)+5550(nox)，将co2、so2和nox三种污染气体折算为当量二氧化碳量，如表3所示。表3根据表3所列出的设备内生和设备外生的当量二氧化碳量，可进行设备间交互作用和污染气体对环境影响的评价。本发明方法基于改进的环境火用分析理论，利用origin拟合与统一量化法，能够对工业过程中所排放的气体污染物进行综合评价。此方法能够表明工业生产过程中设备间交相作用所引起的污染气体的变化，统一量化不同种类的气体污染物，对设备或整个工艺过程进行同一个标准下的比较，据此可有针对性地给出改进方案和改善建议。当前第1页12