燃煤电厂不同烟气脱硫过程的生命周期评价

发布时间：2017-07-07 19:03

  本文关键词：燃煤电厂不同烟气脱硫过程的生命周期评价

  更多相关文章： 生命周期评价 脱硫过程 环境影响 敏感性分析 不确定性分析

【摘要】：目前,中国煤炭消费量很大,约占全世界消费量的50%,这导致我国成为世界上二氧化硫排放最多的国家。为提高国家空气质量,减少硫酸盐颗粒前体的排放,我国政府在二氧化硫控制方面投入了巨大的人力、物力和财力,并在2014年执行了史上最严的环保政策,政策规定现存电厂的二氧化硫排放上限由原来的400 mg/m3降低到200 mg/m3,遵从这个排放限值将是一个巨大的技术和经济挑战。石灰石湿法脱硫在国际市场上所占份额大约为86%,在中国市场占90%以上,是应用最为广泛,技术最为成熟的一种脱硫技术。然而,石灰石湿法脱硫会产生大量的石膏细颗粒、二氧化碳、脱硫废水以及石膏固废。为有效地避免二次污染或污染转移,本研究针对目前国内常用的三种烟气脱硫过程进行了生命周期环境影响评价。生命周期评价(life cycle assessment:LCA)作为一种有效的环境影响评价工具,可以全面系统地量化分析产品、过程或活动从原材料的生产、产品的制作及废弃物的处理等整个生命周期的环境影响。本研究运用LCA比较了燃煤电厂三种不同烟气脱硫过程的生命周期环境影响,研究结果将有助于完善烟气脱硫方面的生命周期清单数据库并能为脱硫行业技术改造提供数据支持。本研究利用世界上最常用的ReCiPe模型做了生命周期环境影响评价(LCIA),主要内容主要包括构建各工艺的生命周期清单、LCIA分析、关键因子识别、敏感性分析及不确定性分析。结果显示,来自气候变化、陆地酸性化、人类毒性、光化学氧化物质的形成、颗粒物的形成和化石燃料耗竭等六个环境影响类别的环境影响对各种脱硫方式产生的总体环境影响贡献较大。对不同脱硫过程中产生的主要环境影响进行关键因子识别结果表明：氨生产、电力的使用和能源(例如蒸汽和电力)分别是造成氨法脱硫、石灰石湿法脱硫和活性焦脱硫产生环境负荷的关键流程。对于氨法脱硫,电力的使用对气候变化、陆地酸性化、人类毒性、光化学氧化物质的形成和化石燃料耗竭等环境影响类别的影响较大；对于石灰石湿法脱硫,废水处置是造成气候变化、陆地酸性化、人类毒性、光化学氧化物质的形成和化石燃料耗竭的关键流程。对于氨法脱硫和石灰石湿法脱硫,脱硫过程中气体的直接排放是造成颗粒物形成的关键；脱硫过程中气体的直接排放还是石灰石湿法脱硫造成气候变化的关键流程。对于气候变化造成影响的关键物质是排放到气体中的甲烷和二氧化碳,而氮氧化物和二氧化硫是造成陆地酸性化、光化学氧化物质的形成和颗粒物形成的关键物质,对于颗粒物形成造成影响的另外一个关键物质是脱硫或者活性焦生产过程中飞灰的排放,重金属的排放明显的影响了人类健康,类似的,氨生产、脱硫以及活性焦生产过程中煤炭的使用对化石资源的耗竭产生很大影响。此外,为了确保和增加研究的可信度,本文还进行了敏感性分析和不确定性分析。结果表明,本文选取ReCiPe模型对燃煤电厂的不同脱硫过程进行LCA评价,评价结果是可靠的；石灰石湿法脱硫和氨法脱硫过程造成的环境影响均大于活性焦脱硫。若以活性焦代替石灰石湿法脱硫,将减少约66%的潜在环境影响。
【关键词】：生命周期评价 脱硫过程 环境影响 敏感性分析 不确定性分析
【学位授予单位】：山东大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X773
【目录】：

• 摘要8-10
• ABSTRACT10-12
• 第一章 绪论12-22
• 1.1 研究背景和意义12-14
• 1.1.1 研究背景12-14
• 1.1.2 研究意义14
• 1.2 文献综述14-19
• 1.2.1 生命周期评价的历史14-16
• 1.2.2 生命周期评价常用软件16-17
• 1.2.3 不同脱硫技术及其现状17-18
• 1.2.4 国内外不同脱硫过程的生命周期评价18-19
• 1.3 研究内容19-22
• 第二章 生命周期清单构建22-30
• 2.1 功能单位22
• 2.2 系统边界22-26
• 2.3 数据来源26
• 2.4 生命周期清单26-28
• 2.5 本章小结28-30
• 第三章 生命周期影响评价30-34
• 3.1 影响评价方法30-31
• 3.2 特征化31-32
• 3.3 归一化32-33
• 3.4 本章小结33-34
• 第四章 生命周期解释34-48
• 4.1 关键因子分析34-39
• 4.1.1 关键流程分析34-35
• 4.1.2 关键物质分析35-39
• 4.2 敏感性分析39-42
• 4.2.1 方法的敏感性分析39-40
• 4.2.2 关键环节敏感性分析40-42
• 4.3 不确定性分析42-47
• 4.4 本章小结47-48
• 第五章 结论和展望48-50
• 5.1 结论48-49
• 5.2 创新点和不足49
• 5.3 展望49-50
• 参考文献50-56
• 硕士阶段发表论文情况56-58
• 致谢58-59
• 学位论文评阅及答辩情况表59

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本文编号：531400