中国燃煤电厂大气汞排放控制成本效果分析

发布时间：2020-03-27 09:53

【摘要】：燃煤电厂是全球和中国大气汞污染的主要来源之一。大气汞能对环境造成污染,并能进入食物链从而对人体健康造成严重影响。一项新的国际公约《水俣汞公约》指出汞及其化合物作为有毒物质的重要性,要求控制并在可行条件下减少汞的排放和释放,燃煤电厂也在重点管控源之列。随着汞公约的通过,中国和世界其他地区的政策制定者正在加快制定相应政策法规来控制燃煤电厂的汞排放。本研究开发了一种汞排放控制技术的成本效果分析工具,在企业层面和行业层面对中国燃煤电厂的协同脱汞技术和专门脱汞技术进行成本效果分析。该方法的一个重点是使用污染物当量法将协同控制技术的成本分配到多种污染物的减排。结果显示,只有不到15%的协同控制技术成本用于大气汞的减排。本研究表明,对于600 MW的燃煤电厂,布袋除尘器与湿法脱硫系统的技术组合(FF+WFGD)是最经济有效的协同控制技术,600 MW机组将是中国电力行业未来的主流规模。FF+WFGD的协同脱汞成本为8,698元人民币/kg汞。在选择性催化还原脱硝系统(SCR)、静电除尘器(ESP)和湿法脱硫系统(WFGD)的技术组合之前进行卤素添加(HI),是一种经济有效且具有市场前景的专门脱汞技术。其脱汞成本为3,657元人民币/kg汞。本研究得到了几类汞控制技术组合选择的总体成本和边际成本,并由此建立了决策树模型,为中国燃煤电厂不同控制要求下最佳可得技术(BAT)的选择提供简单明确的指导。本研究针对2020年和2030年建立了四个不同的控制情景,分别为BAU情景和Minamata低、中、高情景,并评估了不同情景下的成本。结果表明:在BAU情景下,ESP向FF的升级改造将在2030年减排487吨汞,减排成本为101亿元人民币;在Minamata低情景下,中国将加强汞排放控制措施,包括除尘设施的“电改袋”、提高SCR的应用比例、引入活性碳吸附(ACI)技术和卤素添加(HI)技术,这些措施将使2030年中国燃煤电厂总体脱汞效率达到85%,成本近140亿元人民币;在Minamata中情景下,各项措施的力度进一步加大,ACI和HI的应用比例加倍,到2030年总体脱汞效率达到90%,即美国当前的目标,成本为158亿元人民币(或25亿美元),约为美国2011年汞及其它有毒物质排放标准(MATS)成本的四分之一;在Minamata高情景下,ACI技术和HI技术的应用比例将分别达到35%和30%,这些措施每年耗资165亿元人民币,将使总体脱汞效率达到94%,同时比2010年减少70%的汞排放。本研究的技术经济性分析为企业和政策制定者提供了决策建议,以应对日益增长的大气汞控制需求,同时,也为中国应对国际水俣汞公约的要求提供了全面的决策分析框架体系。
【学位授予单位】：清华大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：X773

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 蔡东;国内部分典型燃煤电厂及其用煤情况[J];煤质技术;2005年05期

2 ;世界燃煤电厂的煤灰产量及利用[J];电力建设;1996年11期

3 唐博;燃煤电厂氮氧化物控制技术与应用[J];环境污染与防治;2003年04期

4 张琼,李进,王娜;燃煤电厂水力冲灰系统结垢分析[J];环境技术;2004年04期

5 施建华;段宁;柴发合;呼世斌;薛文博;李浩;;中国“十一五”燃煤电厂排放造成的硫沉降预测分析[J];华东电力;2007年04期

6 ;日本燃煤电厂混烧木屑发电[J];江西煤炭科技;2007年03期

7 李素真;王运民;;燃煤电厂运行中环境成本分析与计算[J];环境科学与技术;2009年09期

8 郑剑铭;周劲松;何胜;骆仲泱;;燃煤电厂汞排放对周边环境的影响[J];化工学报;2009年12期

9 孙丽梅;;燃煤电厂汞排放控制途径分析[J];洁净煤技术;2009年05期

10 高永华;宏哲;;燃煤电厂超细粉尘的危害及控制[J];能源环境保护;2010年03期

相关会议论文 前10条

1 孙明超;张慧娟;郭家秀;尹华强;;燃煤电厂应对气候变化及碳减排工程技术与创新[A];2010中国环境科学学会学术年会论文集(第四卷)[C];2010年

2 朱长效;沈章诚;沈浩;;利特纶190滤料在燃煤电厂锅炉中的应用[A];中国硅酸盐学会环保学术年会论文集[C];2004年

3 张宝坤;韩晓萍;;二氧化碳俘获和储存技术在燃煤电厂的应用[A];中国高等学校电力系统及其自动化专业第二十四届学术年会论文集（下册）[C];2008年

4 平小凡;张军;李红亮;武力平;;燃煤电厂汞监测遇到的几点问题及思考[A];2013中国环境科学学会学术年会论文集（第三卷）[C];2013年

5 许跃军;;燃煤电厂锅炉脱氮浅谈[A];全国火电200MW级机组协作会第22届年会论文集[C];2004年

6 赖敏;;燃煤电厂污染控制技术——我国火电行业汞排放分析及控制对策[A];四川省环境科学学会2013年学术年会论文集[C];2013年

7 肖立川;陈宏;薛国新;;美国燃煤电厂的技术进展[A];中国动力工程学会第三届青年学术年会论文集[C];2005年

8 宗翔鹏;原永涛;李庆;齐立强;;燃煤电厂飞灰粒度数据处理软件的开发[A];第十一届全国电除尘学术会议论文集[C];2005年

9 仲卫东;;关于燃煤电厂二氧化硫的污染控制[A];山东电机工程学会发电单位会员“节水与环境保护”交流论文集[C];2002年

10 王鹏飞;;燃煤电厂的粉煤灰应用技术[A];2012火电厂污染物净化与节能技术研讨会论文集[C];2012年

相关重要报纸文章 前10条

1 本报见习记者 陈加宝　通讯员 崔明华;淄博精细管理燃煤电厂[N];中国环境报;2010年

2 周衣 编译;欧洲“最脏燃煤电厂”排行榜 德国、波兰、英国位居前三[N];中国煤炭报;2014年

3 记者 王涛;我市召开燃煤电厂规划汇报会[N];吕梁日报;2014年

4 林西;美国欲重新发展燃煤电厂[N];中国电力报;2005年

5 邱大军;对新建燃煤电厂开禁[N];海南日报;2007年

6 通讯员 吕志强;右玉燃煤电厂项目初可研启动[N];朔州日报;2008年

7 记者 崔霞;深圳原则不再新建燃煤电厂[N];深圳商报;2013年

8 卢新宁;燃煤电厂建设亮红灯[N];人民日报;2003年

9 记者 杨雅洁;上海电力“上大压小”调整燃煤电厂布局[N];中国电力报;2006年

10 费杨生;燃煤电厂五年减六成二氧化硫排放[N];中国证券报;2007年

相关博士学位论文 前4条

1 玛莉雅（Maria Pia Ancora）;中国燃煤电厂大气汞排放控制成本效果分析[D];清华大学;2015年

2 王斯文;卫星遥感定量分析燃煤电厂二氧化硫和氮氧化物排放[D];清华大学;2014年

3 李晶;新疆准噶尔含煤盆地煤及燃煤电厂燃煤副产物研究[D];中国地质大学;2012年

4 张彩庆;电厂湿法烟气脱硫系统对环境质量改善及经济性分析[D];华北电力大学;2012年

相关硕士学位论文 前10条

1 丁香;燃煤电厂周围土壤重金属污染及天然放射性水平研究[D];陕西师范大学;2015年

2 蒿丽娜;燃煤电厂减排措施综合评价研究[D];华北电力大学;2015年

3 祁倩倩;新疆燃煤电厂重金属分布规律及天然气锅炉汞的排放研究[D];新疆师范大学;2015年

4 马晓红;燃煤电厂烟气汞测试方法及新疆燃煤电厂烟气汞排放研究[D];新疆师范大学;2015年

5 张桂平;某燃煤电厂环保系统综合升级改造及其实施效果[D];华南理工大学;2015年

6 王昊;东南沿海平原地区燃煤电厂大气颗粒物及颗粒物汞的分布特征研究[D];浙江大学;2016年

7 张恒;燃煤电厂氮氧化物减排技术方案选择研究[D];华北电力大学;2015年

8 杨坤;声波团聚控制燃煤电厂细颗粒物排放研究[D];中国计量学院;2015年

9 张薇;燃煤电厂电除尘器提效技术研究[D];华北电力大学;2015年

10 徐速;燃煤电厂机组系统节能监测技术研究[D];上海交通大学;2015年

，

本文编号：2602800