论文部分内容阅读
燃煤发电是我国电力生产的主要来源。截止至2011年底,我国火电行业消耗的煤炭占煤炭消费总额的近60%,火电发电量占全国发电量的82.54%,达到38975亿千瓦时。燃煤发电作为高能耗、高物耗的行业,排放的气体污染物对环境造成巨大影响。燃烧系统是燃煤发电的核心部分,消耗大量的煤、水、电力等能源,并产生和排放烟气、灰渣、粉煤灰等污染物。为解决能源危机,全球许多国家积极开发洁净煤发电技术,以提高煤炭能源的利用率,改善环境质量,排放更少的污染物。循环流化床锅炉燃煤技术是目前应用比较广泛的一种洁净燃煤发电技术,在燃烧供热的同时可以实现炉内脱硫脱硝,并且具有燃料适性好、燃烧效率高、气体污染物产生少排放低以及较高的燃烧效率等优点。国内尚未有针对循环流化床燃煤技术及锅炉燃烧产生的NOx减排技术的生命周期评价。本文结合具体案例对热电厂生产运行过程进行生命周期评价(Life Cycle Assessment,即LCA),为我国循环流化床锅炉技术的生命周期评价研究提供支持,有利于我国燃煤发电技术的可持续发展。本课题的主要内容包括:(1)运用生命周期评价方法,对应用循环流化床燃煤技术的热电厂进行环境影响分析评价。确定研究范围并追溯至上下游工段,构建生产过程的生命周期清单,结合企业生产实际情况将发电运行过程分为五个单元,对资源消耗和环境影响潜力进行研究。(2)依据企业生产过程中的生命周期清单,结合生命周期评价理论及CML2001Dec07模型,将清单中的数据转化为定量的环境影响指标进行比较。计算两种主要的不可更新资源的消耗情况,并选取全球变暖、非生物资源耗竭、富营养化、人体毒性、环境酸化和光化学烟雾及臭氧生成毒性六种环境影响类型对计算结果进行特征化、标准化和加权评估,识别环境影响大的生产单元。案例研究表明煤炭作为燃煤发电过程主要的原料,其消耗量大、消耗速度快;锅炉燃烧和供热发电两个单元的环境影响潜值最大,全球变暖和非生物资源耗竭是热电厂发电运行过程中带来的主要环境影响。(3)运用生命周期评价方法,对循环流化床燃煤技术热电厂增设SNCR脱硝技术前后的环境影响进行了评估分析。结果表明:增设SNCR脱硝装置后,当NOx排放浓度从248.15mg/Nm3降低至200mg/Nm3时,环境影响潜值减少了3.6%。该研究对热电厂脱销技术方案的研制提供了技术支持。