我国火电厂脱硫技术的发展及应用现状

我国电力生产以火力发电为主,是废气污染物SO2的主要排放源之一。随着我国最新的《火电厂大气污染物控制排放标准》和《大气污染防治法》的颁布实施,国内对SO2的排放控制日趋严格。本文综述了目前我国火电厂脱硫技术的发展及应用现状,同时也指出了今后我国火电厂脱硫技术需要加强的主要方面。     

A life cycle comparison of greenhouse emissions for power generation from coal mining and underground coal gasification

Underground coal gasification (UCG) is an advancing technology that is receiving considerable global attention as an economic and environmentally friendly alternative for exploitation of coal deposits. UCG has the potential to decrease greenhouse gas emissions (GHG) during the development and utilization of coal resources. In this paper, the life cycle of UCG from in situ coal gasification to utilization for electricity generation is analyzed and compared with coal extraction through conventional coal mining and utilization in power plants. Four life cycle assessment models have been developed and analyzed to compare (greenhouse gas) GHG emissions of coal mining, coal gasification and power generation through conventional pulverized coal fired power plants (PCC), supercritical coal fired (SCPC) power plants, integrated gasification combined cycle plants for coal (Coal-IGCC), and combined cycle gas turbine plants for UCG (UCG-CCGT). The analysis shows that UCG is comparable to these latest technologies and in fact, the GHG emissions from UCG are about 28 % less than the conventional PCC plant. When combined with the economic superiority, UCG has a clear advantage over competing technologies. The comparison also shows that there is considerable reduction in the GHG emissions with the development of technology and improvements in generation efficiencies.     

Technology-side carbon abatement cost curves for China’s power generation sector

China is among the largest emitters of carbon dioxide (CO₂), worldwide Thus, its emissions mitigation is of global concern. The power generation sector is responsible for nearly half of China’s total CO₂ emissions and plays a key role in emissions mitigation. This study is an integrated evaluation of abatement technologies, including both low-carbon power generation technologies and retrofitting options for coal power plants. We draw marginal abatement cost curves for these technologies using the conservation supply curve method. Using scenario analysis for the years 2015 to 2030, we discuss the potential performance of abatement technologies. Marginal costs for the analyzed abatement technologies range from RMB ? 357.41/ton CO₂ to RMB 927.95/ton CO₂. Furthermore, their cumulative mitigation potential relative to the baseline scenario could reach 35 billion tons of CO₂ in 2015–2030, with low-carbon power generation technologies and coal power abatement technologies contributing 55% and 45% of the total mitigation, respectively. Our case study of China demonstrates the power generation sector’s great potential to mitigate global emissions, and we suggest nuclear power, hydropower, and the comprehensive retrofitting of coal power as key technology options for the low-carbon transition of the energy system and long-term emissions mitigation strategies.

     

火电厂烟气脱硝技术探讨

本文介绍火电厂燃煤锅炉NOX的生成途径、目前国内外各种脱硝技术方法、选择性催化还原烟气脱硝技术特点及不同催化剂型式性能比较等研究成果。火电厂的脱硝措施可在NOX产生和排出的主要环节中采用,应将各种脱硝技术进行有机的结合,实现以最低成本获得最高的NOX脱除效果。     

基于实测的燃煤电厂汞排放特性分析与研究

选取我国6个有代表性的燃煤电厂进行现场实测,依据现场监测的汞排放浓度数据计算得出每个燃煤电厂汞的脱除率和汞平均排放因子,从而得出这6个燃煤电厂汞排放特性,为将来我国汞排放控制提供支持和依据.6个燃煤电厂的汞排放浓度为4.72～14.54μg/m3,汞脱除效率为20.89%～70.63%,汞排放因子为14.09～56.0...     

西藏地区水电开发的低碳效益评价

论文针对西藏水电开发及外送在我国优化能源资源配置、调整能源结构和控制CO₂排放中的重要地位,综合考虑受电区火力发电的供电煤耗、CO₂排放水平及其动态变化,开展西藏地区水电开发的化石燃料替代、CO₂减排等低碳效益评价。结果表明：1）2006—2012年西藏水电开发的化石燃料替代效应和CO₂减排效应变化具有明显的波动性;2）不同技术水平下西藏水电开发的化石燃料替代效应存在明显差异,华中电网技术水平下西藏水电开发的化石燃料替代量最大,西北、西藏电网技术水平下次之,全国电网技术水平下最小;3）不同排放水平下西藏水电开发的CO₂减排效应也存在明显差异,西藏电网排放水平下西藏水电开发的CO₂减排量最大,西北、华中电网排放水平下次之;4）西藏水电未来开发的化石燃料替代潜力和CO₂减排潜力突出,2030年西藏水电开发的化石燃料替代量超过2012年西北电网5省区火电燃料消耗总量的75%;与其他排放水平相比,2030年华中电网排放水平下西藏水电开发的CO₂减排量相对较小,但仍然超过2013年阿根廷、巴基斯坦、越南等国能源消费的CO₂排放量。因此,西藏水电开发及外送对于我国推动能源结构低碳化、实现2030年应对气候变化国家自主行动目标等具有重要意义。     

中国核电能源链的生命周期温室气体排放研究

应用全能源链分析(PCA)和生命周期分析(LCA)方法,采用第一手调查数据和一些新的参数,对我国核电能源链的生命周期温室气体排放进行评价计算.结果表明,现阶段我国核电能源链(包括核燃料循环前段、核电站)的实际温室气体排放量为6.2g CO2,eq/(k W·h),若考虑核燃料循环后段(乏燃料后处理与废物处置)则总的温室气体排放量为11.9g CO2,eq/(k W·h).核电是低碳能源,发展核电代替一定规模的煤电提供一次能源,每1k W·h电力生产能够减排大约1kg二氧化碳.推进核电产业链的技术升级和持续节能降耗,鼓励材料再循环再利用,核电能源链的温室气体排放仍有进一步降低的空间.     

2005年中国燃煤大气锑排放清单

采用基于燃料消耗的排放因子法,按照经济部门(电力、工业、生活消费及其他)、燃料类型(原煤、洗煤、焦炭、型煤)、燃烧方式(层燃炉、煤粉炉、流化床锅炉等)和除尘脱硫设施(机械式除尘器、湿式除尘器、电除尘器、袋式除尘器等)等将燃煤排放源进行分类,根据各省、市、自治区不同排放源类型的煤炭消耗量及平均锑含量,建立了2005年中国燃煤大气锑排放清单.结果表明,2005年中国燃煤导致的大气锑排放总量约为530.86t,排放量超过30t的省份依次为贵州(49.28t)、湖南(45.96t)、河北(37.36t)、山东(35.12t)、安徽(30.92t),表明中国燃煤大气锑排放主要集中在中东部地区.大部分排放来自工业和电力部门,分别占排放总量的47.2%和39.9%.     

2005年度中国燃煤大气硒排放清单

采用基于燃料消耗的排放因子法,按照经济部门、燃料类型、燃烧方式和除尘设施等将排放源进行分类,根据各省、市、自治区不同排放源类型的煤炭消耗量及其平均硒含量,建立了2005年中国燃煤大气硒排放清单.结果表明,2005年中国燃煤大气硒排放总量为1331.14t,排放量从大到小依次为山东(175.90t)、河北(111.79t)、河南(105.36t)、江苏(97.32t)、山西(84.66t)等,说明硒排放主要集中在中东部地区.大部分排放来自工业(576.60t)和电力(543.82t)部门,分别占排放总量的43.32%和40.85%,原煤燃烧排放占燃煤大气硒排放总量的90.07%.     

上海PM2.5工业源谱的建立

总结统计了我国目前的PM2.5源成分谱,指出我国本土源谱缺乏的现状.我国主要的污染源类如燃煤源、机动车源、道路尘、生物质燃烧源等,在源解析工作中均有借鉴外来源谱的情况.对上海典型工业污染源进行PM2.5源谱测定.研究发现,混合燃料电厂和燃煤电厂主要化学组分相似,但是Ca、Al、Fe在混合燃料电厂排放中贡献更大,Ca占(8.0±4.7)%,而燃煤电厂排放颗粒物中SO42-的贡献可达(23.3%±3.7%).烧结厂和电炉厂的源谱差距较大,烧结厂中SO42- (22.8%±10.0%)、Cl- (20.0%±4.5%)、K (17.2%±8.5%)、OC(13.0%±11.5%)、Ca(12.7%±4.2%)等物种贡献较大,而电炉厂中Fe(38.2% ±0.6%)、Zn(10.4% ±1.2%)等物种含量丰富.不同源类化学组分的显著差异与其工艺过程紧密相关.     

Mapping the cost risk of agricultural residue supply for energy application in rural China

This research aims to shed light on the interaction mechanism of cost risks for biomass material supply in power generation, especially for biomass-coal dual-fuel systems. Firstly, a game model is established to analyze interactions among factors including unit procurement cost, unit transportation cost, basic price and coal price for crop residue collection. Secondly, a Monte Carlo simulation is implemented to compare the profit increase under material competition with that under price alliance. The methodology is illustrated with a case study in a biomass power plant in Shandong Province, China. It shows that developing a price alliance will benefit both the allied enterprises and the local collection area in most circumstances. Thirdly, a risk tolerance area approach is applied in mapping the cost risk and in explaining the risky circumstances of the case study.     

2005年中国燃煤大气砷排放清单

燃煤排放的砷是引起大气环境污染和经济损失的重要痕量元素之一.对燃煤大气砷排放进行估算可以为砷排放法规政策的制定和选择适宜的燃煤砷污染控制技术提供依据.采用基于燃料消耗的排放因子法,按照经济部门、燃烧方式和除尘设施将燃煤排放源进行分类,根据各省区不同排放类型的煤炭消耗量和燃煤平均砷含量,建立了2005年中国燃煤大气砷排放清单. 2005年中国燃煤生产和消耗量分别为2 119.8和2 099.8 Mt.燃煤导致的大气砷排放总量估算约为1 564.4 t,其中排放量最大的省区是山东（144.4 t）,其次是湖南（141.1 t）、河北（108.5 t）、河南（77.7 t）、江苏（77.0 t）等,燃煤大气砷排放主要集中在中东部省区;绝大部分燃煤大气砷排放来自工业（818.8 t）和电力部门（303.4 t）,分别占燃煤大气砷排放总量的52.3%和19.4%;2005年中国燃煤排放的砷大约有375.5 t是以气态形式排放到大气中,占排放总量的24%.总体上,在全国范围内燃煤大气砷污染排放控制的重点是电力和工业部门;而对于新疆、甘肃、青海、贵州等地区,还应关注生活消费燃煤引起的砷中毒事件.     

火电厂煤尘污染防治主要措施研究

文章通过对火电项目煤尘产生源的分析,根据北方地区社会、经济、环境现状,提出电厂储煤场及输煤系统煤尘的主要防治措施,从而为北方经济欠发达地区火电厂的煤尘污染防治提供一些参考依据,促进环境质量的改善.     

火电厂煤尘污染防治主要措施研究

文章通过对火电项目煤尘产生源的分析,根据北方地区社会、经济、环境现状,提出电厂储煤场及输煤系统煤尘的主要防治措施,从而为北方经济欠发达地区火电厂的煤尘污染防治提供一些参考依据,促进环境质量的改善。     

我国燃煤电站的生态效率

从能源的生态效率角度出发，对燃煤电厂排放的气体污染物对环境的影响进行了理论评价，提出了提高现役燃煤电厂的生态效率的措施。所得结论对提高新机组和老机组的生态效率具有指导意义。     

中国燃煤电厂汞的物质流向与汞排放研究

为研究中国燃煤电厂中汞的去向,基于2010年中国各省份燃煤中的汞含量、燃煤消耗量、燃煤电厂大气污染控制设备的安装比例以及粉煤灰、脱硫石膏的二次利用方式,计算了我国燃煤电厂2010年向大气、水体、土壤中排放汞的量.2010年我国电厂燃煤共输入汞271.7t (147.1~403.6t).煤炭在电厂燃烧一次排放到大气中的汞为101.3t (44.0~167.1t),进入燃煤副产物、水体的汞分别为167.4t (84.3~266.3t),3.0t (1.2~5.0t).燃煤副产物二次利用过程向大气排放的汞为32.7t (12.5~56.1t),进入土壤中的汞为58.6t (33.6~103.9t),还有76.1t (30.3~108.6t)汞留在了产品中.结果表明,粉煤灰用于水泥生产和粉煤灰制砖是副产物向大气中二次排放的重要源,分别占总二次排放量的81.7%和15.3%.     

基于 分析的余热发电对水泥熟料生产能源利用率影响评价

本文研究水泥熟料生产过程中各个生产系统的效率,并对余热发电前后每个系统的效率进行分析对比,从而得出各个系统的资源能源利用程度以及余热发电工程对每个系统能量利用率的影响,诊断水泥熟料生产过程的损失发生位置并发现系统的节能和余热回收利用的潜力,为管理者实施节能降耗的方案提供技术支持.研究表明,实施余热发电工程前,水泥熟料生产的原料制备系统、煤粉制备系统、回转窑系统的效率分别为4.5%、1.4%和33.7%;实施余热发电工程后,效率分别为7.8%、2.8%和38.1%.余热发电工程可回收回转窑系统总投入的3.7%,同时使原料制备系统、煤粉制备系统、回转窑系统的效率分别提高3.3%、1.4%和4.3%.     

燃煤电厂工业共生模式潜力及政策现状分析

工业共生是循环经济思想实践的重要途径之一,近年来针对国民经济各行业共生模式的理论探讨也越来越多;然而,从实践角度,对各种共生模式在现实中的应用潜力及其现状问题的分析还没有深入展开。文章以燃煤电厂为例,通过现有统计数据分析和政策分析方法,对火电行业及其脱硫产品、热电联产2类共生模式的发展潜力进行了分析。结果发现,全国火电脱硫机组的比例约为80%,然而仅有约50%左右的二氧化硫被去除,其中占脱硫产品90%的脱硫石膏的利用率仅为30%左右,各个环节均有很大的发展空间;此外,热机组仅占全国火电机组装机总容量的18.2%,由于其利用形式多样,发展空间很大;通过梳理2类共生模式相关的政策体系,初步分析了目前可能影响工业共生发展的各种问题。     

我国"九五"期间环评火电项目SO2控制分析

从我国"九五"期间新建、改建、扩建的83个燃煤火电项目的环境影响评价报告书中取得相关数据,采取实证研究的办法,对这些项目的SO2控制情况进行分析.结果表明:这83个项目中有87%的计划装机容量使用含硫量小于1%的低硫煤;大于31%的计划装机容量采取了脱硫措施.从国家鼓励的增产不增污的效果来看,自1997年起,区域内实现增产不增污的项目比例较高,达到60%以上,2000年达到了100%.同时,火电厂内实现增产不增污的项目比例也逐年上升.可以看出"九五"期间提出的有关新建火电厂的SO2控制政策在环境影响评价这一阶段得到了很好的执行.提出在今后的SO2控制政策设计中要注意浓度控制和总量控制的政策协调性.      

燃煤电厂的除尘、脱硫、脱硝技术

综述了国内外燃煤电厂除尘、脱硫、脱硝技术与设备,及其我国的发展趋势。