本文關(guān)鍵詞：火電廠碳減排技術(shù)的優(yōu)化研究與戰(zhàn)略分析

  更多相關(guān)文章： 中國火力發(fā)電 CO_2減排 系統(tǒng)優(yōu)化 情景分析 低碳燃料替代

【摘要】：進(jìn)入21世紀(jì)以后,CO_2過度排放所引發(fā)的全球變暖問題,已然成為人類社會(huì)所面臨的最嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)之一。世界統(tǒng)計(jì)機(jī)構(gòu)公布的最新數(shù)據(jù)顯示,中國已經(jīng)超越美國成為世界上最大的CO_2排放者。中國電力工業(yè)特別是火電行業(yè)的CO_2排放占到全國總排放量的40%左右,因此火電行業(yè)的CO_2減排問題需要給予重點(diǎn)關(guān)注。就火電行業(yè)而言,目前比較成熟的CO_2減排方法主要分為三類：提高能源利用效率、CO_2捕集與封存以及低碳燃料替代。這三種減排方法各有優(yōu)缺點(diǎn)：其中,提高能源利用效率減排效果直接但減排潛力有限；CO_2捕集與封存作為一種新興的減排技術(shù),因能量消耗巨大、經(jīng)濟(jì)代價(jià)昂貴,大多數(shù)目前仍處在理論完善階段；低碳燃料替代綜合性能良好,但對(duì)中國平衡自身的天然氣供需關(guān)系提出了考驗(yàn)。針對(duì)CO_2捕集與封存技術(shù)能耗巨大、成本高昂的問題,文章提出一種改進(jìn)型CO_2分離提純系統(tǒng)。該系統(tǒng)由深冷分離和精餾提純兩個(gè)子系統(tǒng)組成：深冷分離子系統(tǒng)通過增加混合氣壓力來提高CO_2相變溫度,并采用多級(jí)分離、多級(jí)壓縮的方式確保較高的分離率；精餾提純子系統(tǒng)為連續(xù)高壓近常溫條件下的低溫精餾過程。模擬結(jié)果顯示：改進(jìn)性系統(tǒng)能將90.4%的CO_2從混合氣中分離出來,回收能耗僅為0.452 MJ/kg CO_2,而分離出的CO_2產(chǎn)品純度高達(dá)99.9%,節(jié)能效果明顯；技術(shù)經(jīng)濟(jì)性方面,該系統(tǒng)的比投資僅為0.470 M$/(kg·s-1)、回收成本約為14$/t CO_2,經(jīng)濟(jì)性能優(yōu)良。與此同時(shí),為了探討低碳燃料替代對(duì)于中國火電碳減排事業(yè)的潛在影響,以2020、2025和2030年為預(yù)測年份,創(chuàng)建了基礎(chǔ)、積極和深度減排三種情景,進(jìn)行定量情景分析。結(jié)果顯示：低碳燃料替代不僅有利于實(shí)現(xiàn)中國電力工業(yè)能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化及多樣化,還能大幅削減火電的CO_2排放量。在深度減排情景下,2030年其最大CO_2減排潛力可達(dá)約4.19億噸,減排成本可控約為10～104$/tCO_2。此外,它還能有效抑制傳統(tǒng)污染物如SO2、NOx和煙塵的排放,有助于推動(dòng)中國火電的環(huán)保進(jìn)程。
【關(guān)鍵詞】：中國火力發(fā)電 CO_2減排 系統(tǒng)優(yōu)化 情景分析 低碳燃料替代
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)(北京)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：X773
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-17
• 1.1 背景10
• 1.2 中國碳減排的嚴(yán)峻形勢及其成因10-13
• 1.2.1 中國碳減排的總體形勢10-11
• 1.2.2 中國CO_2排放過度增長的驅(qū)動(dòng)因素11-13
• 1.3 中國火電行業(yè)碳減排的必要性13-15
• 1.3.1 中國電力工業(yè)發(fā)電量構(gòu)成分析13-14
• 1.3.2 中國火電行業(yè)的發(fā)展趨勢分析14-15
• 1.4 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀15-16
• 1.5 論文研究內(nèi)容16-17
• 第2章 火電碳減排技術(shù)的對(duì)比分析17-29
• 2.1 提高能源利用效率17-20
• 2.1.1 傳統(tǒng)及新型節(jié)能技術(shù)17-18
• 2.1.2 提高能源利用效率的CO_2減排特性18-20
• 2.2 二氧化碳捕集與儲(chǔ)存技術(shù)20-22
• 2.2.1 技術(shù)分類及簡介20-21
• 2.2.2 典型CCS技術(shù)的CO_2減排特性21-22
• 2.3 低碳燃料替代22-25
• 2.3.1 天然氣聯(lián)合循環(huán)發(fā)電22-23
• 2.3.2 天然氣發(fā)電的CO_2減排特性23-25
• 2.4 火電碳減排技術(shù)的對(duì)比分析25-27
• 2.5 本章小結(jié)27-29
• 第3章 一種改進(jìn)型CO_2分離提純系統(tǒng)29-39
• 3.1 理論基礎(chǔ)29-30
• 3.1.1 深冷分離法29
• 3.1.2 精餾原理29-30
• 3.2 改進(jìn)型系統(tǒng)流程及模擬30-34
• 3.2.1 系統(tǒng)流程介紹30-32
• 3.2.2 模擬分析32-34
• 3.3 系統(tǒng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)性分析34-38
• 3.3.1 設(shè)備隔夜成本估算34-35
• 3.3.2 系統(tǒng)總投資計(jì)算35-36
• 3.3.3 技術(shù)經(jīng)濟(jì)性比較36-38
• 3.4 本章小結(jié)38-39
• 第4章 低碳燃料替代的情景分析39-49
• 4.1 情景設(shè)計(jì)39-40
• 4.2 評(píng)價(jià)指標(biāo)40-42
• 4.2.1 化石能源消耗量40-41
• 4.2.2 CO_2排放量41
• 4.2.3 CO_2減排成本41-42
• 4.3 情景分析結(jié)果42-45
• 4.3.1 燃煤消耗量42-43
• 4.3.2 天然氣消耗量43-45
• 4.3.3 CO_2排放量45
• 4.4 討論45-47
• 4.4.1 主要減排方式的經(jīng)濟(jì)性對(duì)比45-47
• 4.4.2 傳統(tǒng)污染物排放對(duì)比47
• 4.5 本章小結(jié)47-49
• 第5章 結(jié)論與展望49-51
• 參考文獻(xiàn)51-57
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果57-58
• 致謝58

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本文編號(hào)：582346