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《山东大学》 2018年
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燃煤电厂烟气超净排放系统生命周期评价研究

张晓玉  
【摘要】:近年来,全国各地频发雾霾天气,严重影响人们日常生活,威胁人们的身体健康。燃煤电厂作为我国电力行业的支柱,排放了大量的烟尘、二氧化硫和氮氧化物。国家先后下发了《全面实施燃煤电厂超净排放和节能改造工作方案的通知》、《煤电节能减排升级与改造行动计划》等,对燃煤电厂烟尘、二氧化硫、氮氧化物排放浓度做出明确规定,分别不超过10mg/m3、35mg/m3、50mg/m3;烟气超净排放改造已经成为火电行业的必然要求。本文采用生命周期评价(Life cycle assessment,LCA)和生命周期成本(Life cycle costing,LCC)以及社会生命周期评价(Social life cycle assessment,SLCA)方法,选择“工厂大门-工厂大门”的系统边界,研究了燃煤电厂315MW机组超净排放改造前后烟气净化系统四种工艺流程的环境、经济和社会影响负荷,深入分析各个流程对环境以及社会产生的各方面影响,并提出针对性的建议,对燃煤电厂的超净排放改造具有重要的意义。结果表明,烟气净化系统脱硫阶段的环境负荷和经济成本占总体环境影响和经济成本比例较大,改造后脱硫阶段的环境负荷占整体环境负荷的42.64%,经济成本约占整体经济成本的70.32%。而改造前后脱硫阶段中脱硫电耗产生的环境影响占整体项目环境影响的比例分别达到31.14%和39.14%。其次是残余污染物部分,改造前后残余排放的环境负荷分别占项目整体环境负荷的55.16%和37.03%,残余污染物中汞的排放量虽然不大,但其产生的环境影响占残余污染物整体环境影响的80.82%。因此将脱硫阶段和污染物排放阶段作为本研究的关键流程,将脱硫电耗和汞确定为关键流程中的关键物质。改造前后,每功能单位总体经济成本由16.59元增加到了 20.45元。改造前后,脱硝和静电除尘的经济成本无明显变化,改造前脱硫系统经济成本约占总经济成本的76.07%,改造后脱硫系统经济成本明显增加,约占总经济成本的70.32%;新增设的湿式电除尘的经济成本不可以忽略,约占总经济成本的9.39%。脱硫经济成本耗费是总体经济成本耗费的主要部分,超净排放改造前后,脱硫过程均是经济成本最大的阶段,因此对于脱硫工艺需要进行重点优化和改造,尤其是在执行当前国家超净排放标准下,控制和减少脱硫阶段的耗电量,这将对整个燃煤电厂的运行和发展具有重要意义。此外,本研究采用社会支付意愿法将环境影响与社会影响联系起来,并结合层次分析法进行生命周期社会影响评价,计算各工艺的社会影响潜值。结果表明SCR脱硝和湿式电除尘社会影响潜值较小,大约占整体的4.7%和5.7%,社会影响不明显。而静电除尘中的用电量很大,产生大量的粉煤灰需要处理,因此会产生较大的社会影响,社会影响潜值占总体的46.8%。此外,脱硫阶段除了环境影响比较显著,也会产生较大的社会影响,社会影响潜值占总体的42.7%。论文完善了我国燃煤电厂烟气净化环境影响数据库,为燃煤电厂烟气净化系统的进一步优化提供理论参考。
【学位授予单位】:山东大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2018
【分类号】:X773

【参考文献】
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