燃煤电厂多污染物排放清单及不确定性研究

发布时间：2017-07-26 03:17

  本文关键词：燃煤电厂多污染物排放清单及不确定性研究

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【摘要】：我国能源消费以煤炭为主,其中燃煤电厂消费的煤炭约占煤炭消费总量的50%。燃煤电厂是我国重要的大气污染物排放行业之一,其引发的区域雾霾和酸雨问题引起了广泛关注。针对燃煤电厂开展污染物排放及对环境的影响研究,对我国大气污染物控制、能源结构调整和社会稳定发展具有重要意义。本文采用“基于单位机组”的排放清单编制方法,通过对单位机组排放特性的研究,建立了2011年我国燃煤电厂的SO2、NOx、PM和PM2.5排放清单,并对燃煤电厂上述各类污染物的不同排放情景进行了分析。主要内容如下： (1)采用文献综合和资料调研的方法,建立了“基于燃煤机组”的活动水平数据库；同时在实测数据的基础上,建立了2011年排放水平下的污染物排放因子数据库,清单的结果分析显示,2011年我国6MW以上燃煤电厂共计排放SO2、NOx、PM和PM2.5分别为7252kt,8067kt,1433kt和622kt;300MW以上燃煤机组消费了75%的煤炭,排放的SO2、NOx、PM和PM2.5分别占行业排放总量的46%、58%、55%和63.2%。与2005年相比,2011年燃煤电厂污染物总体呈现下降趋势,其中SO2、PM和PM2.5排放量分别降低了58%、28%和10%,NOx排放量增长了21%。需要指出的是,2011年我国燃煤电厂消费煤炭1804Mt,较2005年增加71%。SO2降低幅度较大,这是由于我国燃煤机组基本普及了脱硫设施；NOx排放总量呈增长趋势,这是2011年我国脱硝设施的安装比例仍不高所致。 (2)采用Monte Carlo方法分析了清单“基于单位机组”的不确定性,结果显示2011年我国燃煤电厂SO2、NOx、PM和PM2.5的不确定性(95%置信区间)分别为-10.1%～+5.4%,-2.1%～+4.6%,-5.7%～+6.9%和-4.3%～+6.5%。同时,采用Monte Carlo法分析了清单“基于机组分类”的不确定性,结果显示：燃煤电厂SO2、NOx、PM和PM2.5的不确定性分别为-26.8%～+27.6%,-16.8%～+34.1%,-68.1%～+141.4%和-68.6%～+147.6%。“基于机组分类”的方法忽略了每个机组之间的排放差异,其不确定性偏高。对比两种方法,可以发现“基于燃煤机组”的方法可以降低清单的不确定性。“基于机组分类”的方法则与分类方法有很大的关系,对分省的研究发现详细的机组分类可以降低清单的不确定性。 (3)通过电力弹性系数法预测了我国未来燃煤电厂发电和煤耗趋势,主要通过设置基准、适中、加严三种情景对污染物排放进行预测,其中适中情景是未来燃煤电厂减排情况的最佳预测。分析发现：基准情景下各污染物上升趋势明显；适中情景中,新标准达标下的减排效果显著,到2017年SO2、NOx和PM的排放量分别为3116kt、3068kt、594kt,较2011年分别减排57%、62%和59%；到2030年SO2、NOx和PM的排放量分别为797kt、1138kt和114kt,较2011年分别减排89%、86%和92%。加严情景着重考虑了小机组的达标,到2017年SO2、NOx和PM的排放量分别为2552kt、2090kt和486kt；到2030年SO2、NOx和PM的排放量分别为517kt、690kt和91kt,较2011年分别减排92.9%、91.4%和93.6%。
【关键词】：排放清单 不确定分析 燃煤电厂 SO_2 NO_X PM_(2.5)
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：X773
【目录】：

• 致谢4-5
• 摘要5-7
• Abstract7-9
• 目录9-12
• 第1章 绪论12-24
• 1.1 研究背景12-16
• 1.1.1 以燃煤为主的火力发电结构12-14
• 1.1.2 燃煤引起的环境问题14-16
• 1.2 燃煤电厂污染物排放现状研究16-19
• 1.2.1 SO_216-18
• 1.2.2 NO_X18-19
• 1.2.3 PM19
• 1.3 不确定分析的应用现状19-21
• 1.4 研究目的、意义和内容21-23
• 1.4.1 研究目的和意义21-22
• 1.4.2 研究内容和技术路线22-23
• 1.5 本章小结23-24
• 第2章 燃煤电厂排放清单编制技术方法24-45
• 2.1 引言24
• 2.2 清单方法学24-25
• 2.3 活动水平数据库的建立25-35
• 2.3.1 机组分类体系构建25-26
• 2.3.2 燃煤机组概况26-30
• 2.3.3 煤炭消费30-32
• 2.3.4 污染物控制技术32-35
• 2.4 排放因子数据库的建立35-43
• 2.4.1 SO_235-36
• 2.4.2 NO_X36-42
• 2.4.3 PM和PM_(2.5)42-43
• 2.5 本章小结43-45
• 第3章 污染物排放清单及不确定性分析45-64
• 3.1 引言45
• 3.2 燃煤电厂清单分析45-54
• 3.2.1 2011年排放清单45-48
• 3.2.2 排放趋势分析48-53
• 3.2.3 空间分布53-54
• 3.3 清单的不确定性分析54-61
• 3.3.1 “基于单位机组”的清单不确定性分析56-58
• 3.3.2 “基于机组分类”的清单不确定性分析58-61
• 3.4 清单的敏感性分析61-62
• 3.5 本章小结62-64
• 第4章 我国燃煤电厂未来排放趋势和减排潜力分析64-76
• 4.1 引言64
• 4.2 燃煤电厂煤炭消费预测64-69
• 4.2.1 发电量预测64-67
• 4.2.2 煤炭消费预测67-69
• 4.3 污染物控制情景设置69-72
• 4.3.1 SO_270
• 4.3.2 NO_X70-71
• 4.3.3 PM71-72
• 4.4 燃煤电厂未来排放预测及减排分析72-75
• 4.4.1 SO_272-73
• 4.4.2 NO_X73
• 4.4.3 PM73-75
• 4.5 本章小结75-76
• 第5章 总结及工作展望76-79
• 5.1 全文总结76-78
• 5.2 主要创新点78
• 5.3 主要不足之处以及下一步研究展望78-79
• 参考文献79-84
• 作者简介84

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1 ;英国部分燃煤电厂试烧劈柴[J];环境导报;2003年08期

2 李甲亮,王琳,宫兆国;燃煤电厂生态电力工业园区建设探讨[J];能源环境保护;2005年02期

3 本刊编辑部;;《现有燃煤电厂二氧化硫治理“十一五”规划》发布[J];中国环保产业;2007年04期

4 ;国家发展改革委、环保总局发布《现有燃煤电厂二氧化硫治理“十一五”规划》[J];节能与环保;2007年05期

5 郑慧莹;熊t燁，

本文编号：574529