上海地区火力发电厂SO2排放调研及LCA分析

上海地区火力发电厂上海地区火力发电厂SO2排放调研及排放调研及LCA分析分析导读：上海一直处于中国经济龙头地位，由于经济的快速发展导致了电力供应日趋紧张。我国是以煤炭为主要能源的国家。火电厂是煤炭消耗大户，上海地区燃煤电厂二氧化硫、二氧化碳、氮氧化物、TSP等大气污染物的排放对大气环境造成了严重污染，成为制约上海经济和环境协调发展的重要原因。本文在调研分析上海地区能源结构状况和电力发展的基本趋势基础上，采用生命周期评价(LifeCycleAssessment)方法对上海地区能源链进行了评价，对上海地区SO2排放现状和未来发展的趋势进行了总体分析，提出了目前加强对上海地区火电厂SO2污染控制的对策与建议。关键词：上海，二氧化硫污染，火力发电厂，经济发展，LCA分析一、引言：上海一直处于中国经济龙头地位，由于经济的快速发展导致了电力供应日趋紧张。我国是以煤炭为主要能源的国家。火电厂是煤炭消耗大户，上海地区燃煤电厂二氧化硫、二氧化碳、氮氧化物、TSP等大气污染物的排放对大气环境造成了严重污染，成为制约上海经济和环境协调发展的重要原因。本文在调研分析上海地区能源结构状况和电力发展的基本趋势基础上，采用生命周期评价(LifeCycleAssessment)方法对上海地区能源链进行了评价，对上海地区SO2排放现状和未来发展的趋势进行了总体分析，提出了目前加强对上海地区火电厂SO2污染控制的对策与建议。二、上海地区SO2排放总量和控制技术分析我国SO2排放分布很不平衡，上海是我国经济发达地区，火电装机规模较大，SO2排放量较高，是目前我国SO2排放密度最大的城市之一。从电力行业来看，SO2尚未能得到有效的控制，电力系统二氧化硫的排放仍然随装机容量和发电量的增加而成上升趋势。我国火力发电厂目前实施的行业二氧化硫排放总量控制，是采取关停小火电机组、建设脱硫设施、换烧低硫煤三种方式，而三种减排策略分别占削减规划的13.6%、66.6%和19.8%。可见，建设脱硫设施是最主要的，却又因成本巨大企业的主动性一般都不高。环保总局应当全面实施排污许可证制度，研究制定并尽早组织实施控制和减排二氧化硫的经济政策。三、上海地区能源链的生命周期评价生命周期评价(LCA)是一种定量评价产品、工艺等总体环境负荷的方法，一个完整的生命周期评价需要庞大的数据量作为基础，而在目前的状况下，快速、准确收集相关数据是非常困难的，一个完整的产品生命周期评价包括目标和范围定义，编目分析，环境影响评估和环境解释。本文对上海地区火力发电厂煤能源链的LCA分析，并未包括上述完整的四个部分。我们工作的基本框架是：以LCA的思想为指导，系统分析上海地区火力发电厂SO2污染物的排放情况，并以此进行比较和分析，以提出初步的结论和建议。3.1上海地区火力发电厂能源链生命周期评价的目标和范围界定对上海地区火力发电厂能源链进行周期评价，其目标在于评价上海目前与电力生产相关的煤能源的环境负荷。能源链应当包括所有与能源介质及其转化设施的生产过程相关过程，每一过程的输入(所需物料、能源和服务)和输出(产品、污染物排放和环境负荷)关系。在本文中，因主要比较SO2的控制技术以及上海煤电发展布局，所以煤炭开采过程不考虑。3.2上海地区火力发电厂能源链生命用电两周期评价分析我国当前火力发电的主力机组300MW蒸汽轮机发电机组，每发电10MWh，消耗4t标煤，向大气排放CO210t、SO280kg、NO50kg、粉尘500kg，以装机容量为300MW某电厂为例，脱硫装置年运行时间6000小时，产生烟气量101.93万Nm3/h，入口SO2浓度1560mg/m3，脱硫效率≥95%，每小时脱除SO21.51t/h，设计运行年限30年。能源链生命周期评价分析作如下假设：1)煤的运输损失率为1.5%2)高压电损失率为6%3)仅限于对SO2排放进行分析4)仅限于脱硫装置对火力发电厂的SO2排放影响的比较分析5)仅考虑脱硫装置建设所产生的污染，不考虑电厂基础设施建设所产生的污染脱硫装置的基本建设过程：①脱硫装置基本建设能耗(所需钢材、水泥、消耗的能耗)对于发电厂老机组烟气脱硫改造工程，国内已有大量投入运行及在建的项目。免费。采用石灰石—石膏法脱硫技术的工程投资费用，随着一些进口设备、材料的国产化替代。投资费用明显降低。结合采用的技术工艺方案，可初步设定为500元/kW，由此可估算项目的总投资费用为15000万元根据现在各火力发电厂上脱硫装置的经验估算：钢材费用占到脱硫设备项目总投资的20-30%，水泥费用占整个脱硫工程总投资的20%，钢材费用为3750万元水泥费用为3000万元按照钢材5000元/吨、水泥400元/吨计算，可计算得：建造一个30万KW装机容量的脱硫装置需要钢材7500吨，需要水泥75000吨。已知每吨钢材的是造