火力发电厂碳减排技术100112

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1、火力发电厂碳减排技术北京交通大学土木建筑工程学院2010年1月12日目录国际二氧化碳形势电力行业二氧化碳排放量碳减排措施及技术电厂碳减排实例二氧化碳的应用国际二氧化碳形势公约内容《京都议定书》1）发达国家温室气体排放总量比１９９０年减少５.２％；2）不同国家要求有所不同；3）中国１９９８年５月签署，２００２年８月核准协议；4）议定书于２００５年２月生效，具法律效力。《哥本哈根协议》1）中国承诺到2020年单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降40%~45%；2）达成无约束力协议《哥本哈根协议》。部分国家的低碳化指标国家目标美国到2020年减少相当于2005年水平的1

2、7%，相对于1990年的4%日本到2020年比2005年排放水平降低15%，相对于1990年的8%欧盟2020年排放总量要比1990年消减30%德国2010年可再生能源电力将占全国电力供应的12.5%，2020年达到20%英国2010年可再生能源电力将占全国电力供应的10%，2020年达到20%中国到2020年单位国内生产总值二氧化碳排放量比2005年下降40%~45%中国能源的现状中国是一个严重依赖化石能源的国家，可再生能源消费比例低于世界平均水平2008年各国二氧化碳排放量二氧化碳单位排放量电力行业二氧化碳排放量07年发电量32,644亿kWh电力装机容量71,822

3、万kWhCO2排放量占全国总排放量的60％以上各国的CO2减排行动国家行动美国推广一个名为“FutureGen”的大型研究项目，预计投资也从10亿美元增长到了l5亿美元。德国2008年6月底宣布将开始进行CO2地下封存作业，在柏林外围的Ketzin地区实施。将在2年内使6万t温室气体注入深度超过600m的多孔咸水岩层中。欧盟2008年6月中旬宣布将推进化石燃料发电厂CCS技术，捕集与封存90%的碳排放。要求到2025年将所有现有的化石燃料发电厂都改造采用CCS技术。这一方案已于2008年5月12日通过议会环境委员会的讨论。法国、沙特阿拉伯2008年4月22日宣布在太阳能以

4、及燃烧化石燃料而产生的CO2捕集技术方面进行合作，并组建研究集团投资大规模太阳能技术以及CCS技术。开发的CCS技术将于2014年建成并投运大规模验证项目。澳大利亚颁布海上石油法，将允许对燃煤电站排放的CO2进行海床封存，是世界上有法规允许的碳捕集和封存规范的第一批国家之一。碳减排技术碳减排技术工程减排市场减排管理减排结构减排超（超）临界技术、循环流化床技术（CFB）、整体煤气化联合循环技术（IGCC）、热电联产技术（CHP）、CCS技术提高可再生能源及核能等技术的比重，优化电力结构减低碳排。通过电力调度顺序、发电权交易和减少厂用电等措施减排。采用清洁发展机制CDM进行国

5、际合作，转让的资金和技术获得核证减排量。工程减排燃烧前IGCC燃烧后物理化学吸附膜分离富氧燃烧火电厂CO2捕集的技术路线IGCC技术IGCC发电技术IGCC发电系统的构成：煤的气化与净化燃气-蒸汽联合循环发电气化炉空分装置煤气净化设备燃气轮机发电机组余热锅炉蒸汽轮机发电系统IGCC煤氧气炉渣气化炉脱硫转化CO2收集CO2储存富氢燃料空气燃气轮机蒸汽轮机N2,O2,H2O排放至大气余热锅炉IGCC发电技术IGCC技术的特点发电效率显著提高，目前可达43~45%；污染物脱除率高、耗水少，污染物排放量仅为常规燃煤电厂的10%，脱硫率可达99%，NOX和耗水量分别只有常规电厂10

6、%~20%和1/2~1/3；有利于CO2减排，目前成熟工艺可分离85%以上的CO2；可实现多联产和副产品的综合利用，如气化炉出来的煤气可用于合成胺、甲醇、二甲醚等化工产品，硫的回收率接近99%等。IGCC技术的碳减排效果IGCC的CO2减排效果据有关资料显示：目前，IGCC电站的发电标准煤耗在240g/kW·h以下，而2008年我国火力发电标准煤耗为322g/kW·h。以一台300MW机组为例，若年发电量为16.25亿千瓦时注：*2008年火力发电量为2.8万亿千瓦时；**IGCC电站CO2捕获率为85%；***1g标准煤≈2.496gCO2。机组300MW发电标准煤耗（

7、g/kW·h）一台机组CO2排放量（万t/a）若08年的10%火力发电量来自IGCC电站IGCC电站＜240132.3每年可减排CO22亿t，而2008年电力行业总减排量为1.7亿t常规燃煤电站32714.6减排效果＞87117.7IGCC技术存在问题成本较高操作灵活性低和变负荷性能其建设周期较长和运行经验较少可用率低，目前的示范IGCC电厂可用率在70％～85％。富氧燃烧技术富氧燃烧技术通过制氧技术，将空气中大比例的N2脱除，直接采用高浓度的O2与抽回的部分烟气的混合气体来代替空气，这样得到的烟气中有高浓度的CO2气体，可以