电厂煤度电碳排放分析研究.docx

1、电厂煤度电碳排放分析研究电厂煤度电碳排放分析研究引言2016年巴黎协定正式生效，确定了全球中长期应对气候变化的目标， 中国在提交的自主贡献文件中明确提出：到2030年单位GDP二氧化碳排放下降 60%65%, 2030年左右二氧化碳排放量达峰，并尽早实现达峰的目标。中国政府出台了一系列宏观政策，以确保实现国家应对气候变化訂标。LI前 电力行业是二氧化碳排放较多的行业之一，据不完全统计，电力行业2015年湿 室气体排放量占当年全国温室气体排放总量的40%左右。随着环保政策的不断收 紧，现存燃煤机组及增量机组均面临十分严峻的挑战。国内在电业行业碳排放方面已做大量的研究。陈亮等对发电企业温室气体排

2、放核算和报告要求进行详细解读；刘睿、郑彦强及张礼兴等对碳排放数据收集及 计算过程进行介绍，并分析燃煤电厂碳排放指标与影响因素；王敬敬、蔡宇、盖 志杰等对电力行业碳排放权配额初始分配效率进行研究，并对其公平性与有效性 进行验证；朱德臣梳理了国内外试点区域内电力行业碳配额的初始分配方法，同 时给出一些建议与思考。综上可知，訂前燃煤电厂的碳排放的研究主要集中在碳核算方面，往往忽略 温室气体产生的源头，即入厂煤的质量。现阶段国内绝大多数电厂等燃煤用煤单 位的煤质评价指标主要包括：低位发热量、水分、灰分、挥发分和硫分，其中并 无与碳排放直接相关的参数，无法从源头上对碳排放进行评价。以某电厂入厂煤 为研究

3、对象，探究各煤种的单位度电排放强度，综合原煤价格与单位度电排放强 度，给出入厂煤采购建议，从源头上控制机组二氧化碳的排放。1入厂煤参数及元素碳测量收集某电厂燃煤机组入厂煤煤样，煤样如图1所示，并对煤样进行元素碳含 量测量。入厂煤元素碳测量结果如表1所示。4图1送检煤样图表1入厂煤元素碳测量结果/%編号供应商空干基元素碳Go收到基元素碳41大同轩岗焦家寨55.K952.772犬同轩囱六亩地51.224B.673大同轩岗刘家粱46.9344.944山西国新苛岚50.7146.115宁武新无通合52.3349.596小胡杨庄儿上51.5149.43五棗同庆李家平53.3050.35a济南万通冈.44

4、46.319山东宏宇51.664B.6310同煤忻州46.7942.6411陕西华电榆横67.59&1.0412蔚具京秦497045.6313陕西榆神煤电72 J 665.0314陕西揄林运销65.5557.2615陕西延长石油69.4363.36L6五泰鼎盛庄儿上S6M51.2217物流山西庄儿上55卫X51.141.K西抉物流曹家伙场65.635B.S6L9小胡畅实业55.3951.572(物流山西古交7B.5271.112单煤燃烧过程的C02排放分析煤炭固定燃烧二氧化碳排放量计算如下:式中；吧辺一一燃煤量（t）； C燃煤含碳量（ ）； 二氧化碳的摩尔质童，取值14 g/mol；甌一一 碳

5、的摩尔质量，取值12 g/mol； OF煤燃煤机组轼化率 （% ）。U前现代的大容量燃煤锅炉的氧化率均在95%以上，故本研究的氧化率均釆 用省级温室气体清单编制指南中推荐的取值98%。将各个数据代入式（1） 可得：由式（2 ）计算各单煤单位（即= 11 ）燃烧排放量. 如表2所示。表2各单煤燃烧排放量編号供应商单煤单位羽嗷虽/（/I牧）1大同轩囱焦家泰1W2大同轩岗六亩地L753大同轩岗刘家梁1.614山西国新奇岚1心5宁黃新元通台L7B6小胡杨庄儿上1.7B五衆同庆李家平L1H济南万通L69山东宏宇L7510同煤忻州L5311離西华电榆横2J912蔚具只泰L6413陕西愉神煤电2JM14陕西

6、諭林运销2.0615陕西延长石油2.2 H16五棗鼎盛庄儿上1.8417物流山西庄儿上L841B西铁物流曹家伙场2 JO19小萌畅实业LH520物流山西古交2.563单煤度电排放分析3.1电厂燃料的利用率选取火电厂燃料利用率最多能够达到40%42%,正常惜况仅能达到3贰38%。不 同机组及类型电厂燃料利用率的选取范围如表3所示。表3燃料利用率/%机组类型及容虽燃利用率范围及以下发电机组35-386（M M W发电机组:心畝）1（HMI MW发电机组37-42一般热电联产机组45以上背压式热电联产机组6)-70该电厂一期机组为背压式热电联产机组，故供热季燃料热利用率选取60%； 二期机组为一般抽

7、汽热电联产机组，故供热季燃料热利用率选取45%。非供热季 一期机组（300 MW以下机组）燃料热利用率选取35%；二期机组燃料热利用率选 取 36% o3.2单煤燃烧发电量计算按照所选取的热利用率来计算单煤的单位发电量（供热折算为发电量），具 体的计算如下：jlOOO （3）f 3.6式中；Qteur单煤低位发热量（MJ/kg）; V燃虽热利用率U%）, 期选取值为3）%,二期选取15%；厶各单煤单位发电量（kWh）将相关数据代入式（2）、式（3）计算电厂一期与二期的单煤单位发电量， 具体结果如表4所示。表4 一期与二期单煤单位发电量/kWh供热季非供热季编供应商二期：一期：二期：号单煤单位

8、发电呈单煤度电 发电虽单煤单位 发电呈单煤度电发电呈I大同轩岗焦家聚3 515.42_2 636.562 05(/)62 109.252大同轩岗六亩地3 2& 752 436.561 B95.101 949.253大同轩岗刘家梁2咖422 242.811 744.411 794.254山西国新冑岚3 03L672 273.751 7C1S.47L 819X)05宁武新元通台3 311.252 4413.441 931.561 986.756小萌杨庄儿上3 3142 45.631 933.261 988.5(14五聚同庆李家平3泅.（）（）2 467.501 919.171 974.00H济南万

9、潢32 322.191 H06.151 857.759山东宏宇3 1 722 379.5S1 850.791 903.6710同煤忻州2 B 15.002 1112S1 M2.0H1 689.M11陕西华电榆横4 132.5()3（叽：卅2 410.632 479. .5012蔚具京秦2993J32 245.001 746.111 796.672 or4.n(1B西铁物流曹家伙场3 915.(M)2 936.252 28：?. 752 349.0019小胡杨实业3475JM)2 606.252 ()27.082 085.0020物流山西古交4 7KHM)3 532.502 747.5()2 8

10、26.0(13. 3单煤碳排放强度单煤碳排放强度是指单煤燃烧每产生1 k Wh电所带来的二氧化碳排放量， 具体的讣算公式为：单煤碳排放强度二单煤燃烧单位碳排放量/单煤燃烧单位发电 量。由表2与表4中的数据可以计算得到供热季单煤碳排放强度的值，如表5 所示。表5单煤碳排放强度询号非缺李原哗价/元人）一勒:皺/（&的h）二勒：早保破额 輕度 g/kWh）一期：竄傳破非放 越叟您wAWhiZ：阜保磺排放 融心的h）1大同歼岗娱求奉5JW.4471915924.75IPMdfi531).27犬同地53827717.TOU22.758J7.12IQOI3大同糊刘尿5IILO372JJ.OI925.779

11、00X6151.064山13国附克546.5572H.73Kh.94nirnM7/H5武祈元通合538.10717.16922.15%I171516小胡涎丿Las.B7I4.MMW.KiUK.3H1五帮同反李家平519的7；B.l89I2.Wi916.4B175.15KiWJO72127灿饷邓119JWQ山东宏宇55M17：H.42W4.2591B.Q2M2.66W541他72x7193109W.17116.0911咲四宰电愉權7II7.6Bw)saIHU.tillhZ3?212S17.7：l938.97912.8SI17.S113咲酣神璇电531 .側7(H.ll910.42HH5.13650.6614陕FJ帝林还梢讪如9WMK8.t2.51加0).0190*. 18697A2为了直观地了解单煤碳排放强度与原煤单价之间的关系，供热季及非供热季 单煤排放强度与原煤单价如图2及图3所示。5550X00.5M &W 6W 650 700原煤单伽(元A )(a ) i 期450 SCO 55C 600 650 FOO原煤单血(元A )(b )二期图2供热季单煤排放强度与原煤单价图图3非供热季单煤排放