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煤富氧燃烧发电项目碳减排方法学研究

谢辉 李阳海 熊卓 王萍萍 张军营 赵永椿

谢辉,李阳海,熊卓,等. 煤富氧燃烧发电项目碳减排方法学研究[J]. 计量科学与技术,待出版 doi: 10.12338/j.issn.2096-9015.2024.0038
引用本文: 谢辉,李阳海,熊卓,等. 煤富氧燃烧发电项目碳减排方法学研究[J]. 计量科学与技术,待出版 doi: 10.12338/j.issn.2096-9015.2024.0038
XIE Hui, LI Yanghai, XIONG Zhuo, WANG Pingping, ZHANG Junying, ZHAO Yongchun. Methodological Study of Carbon Emission Reduction for Coal Oxy-Fuel Combustion Power Generation Project[J]. Metrology Science and Technology. doi: 10.12338/j.issn.2096-9015.2024.0038
Citation: XIE Hui, LI Yanghai, XIONG Zhuo, WANG Pingping, ZHANG Junying, ZHAO Yongchun. Methodological Study of Carbon Emission Reduction for Coal Oxy-Fuel Combustion Power Generation Project[J]. Metrology Science and Technology. doi: 10.12338/j.issn.2096-9015.2024.0038

煤富氧燃烧发电项目碳减排方法学研究

doi: 10.12338/j.issn.2096-9015.2024.0038
基金项目: 国家重点研发计划资助项目(2021YFF0601000)。
详细信息
    作者简介:

    谢辉(1999-),华中科技大学在读研究生,研究方向:清洁能源技术,邮箱:m202271251@hust.edu.cn

    通讯作者:

    熊卓(1989-),华中科技大学讲师,研究方向:碳捕集、转化与利用,邮箱:zxiong@hust.edu.cn

Methodological Study of Carbon Emission Reduction for Coal Oxy-Fuel Combustion Power Generation Project

  • 摘要: 煤富氧燃烧技术对于燃煤发电高效降碳极具现实意义,然而对于煤富氧燃烧发电项目碳减排量尚无明确核算方法。参考清洁发展机制(CDM)工作规范和温室气体减排方法学一般思路,通过确定基准线情景,建立核算边界,根据碳排放特点按照固定源燃烧和烟气脱硫过程两个阶段进行了碳排放计算;利用方法学工具对煤富氧燃烧发电项目进行了额外性论证,结果表明,项目活动仍需要相关碳减排、碳交易政策的支持方能维系,离成熟商业化运营还有较大发展差距,项目活动具有额外性;结合碳流与核算方法实际应用场景,确定了项目活动过程中碳排放主体核算过程,为煤富氧燃烧发电项目碳减排核证、碳交易政策的制定提供了碳减排量核算方法学支撑。最后,应用该方法计算了2×300 MW燃煤发电机组进行富氧燃烧技术改造后产生的年碳减排量可达百万吨级。
  • 图  1  常规燃煤电厂烟气侧流程图

    Figure  1.  Flue gas side flow diagram of a conventional coal-fired power plant

    图  2  富氧燃烧项目烟气侧流程图

    Figure  2.  Flue gas side flow diagram for oxy-fuel project

    图  3  基准线边界和项目边界

    Figure  3.  Baseline boundary and project boundary

    表  1  边界内包括或者不包括的温室气体种类

    Table  1.   GHG categories included or excluded from the boundary

    排放源温室气体种类是否包括理由
    基准线燃料固定燃烧的基准线排放量CO2燃煤电厂烟气重要成分
    CH4与主要排放源相比占比可忽略不计
    N2O经脱硝装置被脱除,排放量可忽略
    脱硫过程直接排放CO2主要排放与核算气体
    项目活动燃料固定燃烧的项目排放量CO2烟气主要成分,项目活动不能100%捕集
    CH4与主要排放源相比占比可忽略不计
    N2O与主要排放源相比占比可忽略不计
    脱硫过程直接排放CO2主要排放与核算气体
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    表  2  2×300 MW燃煤电厂在空气气氛与富氧气氛下两种工况参数

    Table  2.   Parameters of 2×300 MW coal-fired power plant in air atmosphere and oxy-fuel atmosphere under two operating conditions

    参数符号空气工况富氧燃烧
    消耗的原煤量(t/a)Wcoal10752001024100
    燃料收到基加权平均含碳量(wt%)Car62.4562.45
    燃料收到基灰分(wt%)Aar22.3022.30
    灰渣平均含碳量(wt%)H3.042.57
    脱硫剂的消耗量(t/a)Wde26853.1225576.90
    脱硫剂中碳酸盐含量(wt%)Hcar9090
    脱硫转化效率(%)ηde100100
    完全转化时脱硫过程排放因子(tCO2/t)kde0.440.44
    上网电量(MWh)G33480002455000
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    表  3  碳排放计算结果

    Table  3.   Carbon emission calculation results

    碳排放/碳捕集符号空气工况富氧燃烧
    固定燃烧排放(t/a)EFC2435302.482323497.85
    脱硫过程排放(t/a)EFGD10633.8410128.45
    捕集量(t/a)WCOM-1652000
    总排放量(t/a)Ey2445936.32681626.30
    单位上网电力排放(t/MWh)ey0.730.28
    总减排量(t/a)ERy-1111914.22
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出版历程
  • 收稿日期:  2024-02-08
  • 录用日期:  2024-07-16
  • 修回日期:  2024-07-17
  • 网络出版日期:  2024-08-26

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