燃煤耦合垃圾焚燒發(fā)電系統(tǒng)的全流程模擬與評(píng)估分析

張利娟,張 睿,劉 冬

(南京理工大學(xué) 能源與動(dòng)力工程學(xué)院,江蘇 南京 210094)

0 引 言

隨社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,垃圾處理需求與日俱增[1-3]。而傳統(tǒng)的垃圾焚燒發(fā)電廠具有發(fā)電效率低、投資高、運(yùn)營(yíng)成本高等缺點(diǎn),長(zhǎng)期依賴財(cái)政補(bǔ)貼,無法完全市場(chǎng)化運(yùn)營(yíng)[4]。在財(cái)政收緊背景下,垃圾處理補(bǔ)貼將逐步退出,現(xiàn)有垃圾焚燒發(fā)電廠極可能大面積虧損。而利用現(xiàn)有燃煤機(jī)組協(xié)同處置垃圾是未來發(fā)展趨勢(shì)。目前燃煤耦合垃圾發(fā)電方式主要有直接耦合、平行耦合及間接耦合。直接耦合即垃圾在燃煤鍋爐中與煤混燃發(fā)電。許多學(xué)者針對(duì)煤與垃圾混合燃燒特性及污染物排放進(jìn)行了研究。MUTHURAMAN等[5]研究了木材、城市生活垃圾與印度煤共燃的燃燒特性,結(jié)果表明木材、城市生活垃圾的摻混改善了印度煤的揮發(fā)分釋放及著火特性,降低了著火溫度;城市生活垃圾對(duì)煤燃燒的促進(jìn)作用更明顯。PENG等[6]研究城市生活垃圾(MSW)/煤混燃過程中多環(huán)芳烴(PAHs)的排放和分布特征。結(jié)果表明,與MSW和煤炭單獨(dú)燃燒相比,MSW/煤混燃產(chǎn)生的多環(huán)芳烴總量較低,毒性當(dāng)量降低。LIU等[7]研究有機(jī)固廢與褐煤的著火和燃盡溫度、灰分熔融溫度及結(jié)渣傾向,發(fā)現(xiàn)隨有機(jī)固廢比例增加,混燃物著火溫度基本保持穩(wěn)定,燃盡溫度降低。但有機(jī)固廢比例高于30%時(shí),燃料在高溫下可能熔化并堵塞煤焦孔隙,摻混燃料結(jié)渣傾向嚴(yán)重,因此在煤與固廢的混燃過程中應(yīng)特別注意避免結(jié)渣。中國(guó)華能集團(tuán)清潔能源技術(shù)研究院有限公司在流化床機(jī)組中實(shí)現(xiàn)了煤、生物質(zhì)及固廢的耦合發(fā)電,驗(yàn)證了利用循環(huán)流化床鍋爐混燒固廢的可行性[8]。我國(guó)長(zhǎng)春生活垃圾發(fā)電廠實(shí)現(xiàn)了循環(huán)流化床爐內(nèi)77% MSW與煤混燃發(fā)電[9],相較傳統(tǒng)垃圾焚燒發(fā)電,發(fā)電效率有所提升。但直接耦合對(duì)垃圾成分和粒度要求較高,一般適用于流化床鍋爐,且對(duì)鍋爐影響較大。

平行耦合即垃圾采用獨(dú)立的焚燒及熱力系統(tǒng)裝置處理后,將產(chǎn)生的蒸汽并入燃煤機(jī)組熱力系統(tǒng)發(fā)電。趙梁[10]以200 MW火電機(jī)組為例,設(shè)計(jì)垃圾焚燒蒸汽側(cè)耦合燃煤發(fā)電方案,結(jié)合蒸汽參數(shù)討論了蒸汽側(cè)耦合方式的可行性。CHEN等[11]提出一種垃圾發(fā)電與燃煤發(fā)電相結(jié)合的混合發(fā)電系統(tǒng),利用垃圾焚燒爐產(chǎn)生的蒸汽加熱燃煤機(jī)組的部分給水,顯著提高了垃圾發(fā)電效率。但由于垃圾焚燒發(fā)電系統(tǒng)蒸汽參數(shù)較低,平行耦合的綜合發(fā)電效率較低,同時(shí)由于垃圾處理需設(shè)置單獨(dú)焚燒以及煙氣處理裝置,投資成本較高[12]。

間接耦合根據(jù)垃圾熱處理工藝可分為熱解耦合、氣化耦合和焚燒耦合。王學(xué)斌等[13]提出一種垃圾熱解耦合燃煤發(fā)電技術(shù),熱解高熱值油氣用于機(jī)組助燃調(diào)峰、垃圾炭與煤摻燒,摻燒前后煙氣二噁英含量相差不大。PAN等[14]提出將垃圾氣化與燃煤發(fā)電相結(jié)合的概念,通過等離子氣化技術(shù)將垃圾轉(zhuǎn)化為合成氣,隨后輸送到燃煤鍋爐中燃燒發(fā)電。垃圾發(fā)電效率大幅提升,遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)垃圾發(fā)電廠。國(guó)電樂東電廠采用氣化耦合方式,將垃圾單獨(dú)氣化后送入燃煤鍋爐中燃燒,采用這種方式可大幅降低生活垃圾中有害組分對(duì)燃煤鍋爐的影響[15]。熱解耦合及氣化耦合在提高燃料適應(yīng)性的同時(shí)實(shí)現(xiàn)生活垃圾灰渣與燃煤灰渣的徹底分離,但垃圾處理量較少且處理工藝復(fù)雜,投資成本較高。而焚燒耦合垃圾處理量大,工藝簡(jiǎn)單。史兵權(quán)等[16]對(duì)鍋爐煙氣側(cè)耦合垃圾焚燒進(jìn)行研究,發(fā)現(xiàn)垃圾焚燒煙氣會(huì)影響燃煤鍋爐流動(dòng)特性,提升爐膛出口煙溫;耦合煙氣后SO2排放量降低。焚燒耦合技術(shù)對(duì)原有機(jī)組改動(dòng)較小,投資費(fèi)用低,能充分利用燃煤機(jī)組煙氣凈化裝置協(xié)同處理垃圾焚燒煙氣。馬瀚程等[17]研究了垃圾焚燒煙氣對(duì)煤粉爐內(nèi)煙氣中二噁英生成的影響,結(jié)果表明,燃煤耦合垃圾焚燒煙氣后,煤粉爐煙氣和灰渣中二噁英毒性當(dāng)量降低。

筆者針對(duì)間接耦合工藝中的焚燒耦合方案開展全流程模擬與評(píng)估分析,在Aspen Plus軟件上建立了燃煤耦合垃圾焚燒發(fā)電系統(tǒng)的全流程模擬模型,并根據(jù)模擬結(jié)果計(jì)算了系統(tǒng)的發(fā)電效率、經(jīng)濟(jì)性、環(huán)保性和電力生產(chǎn)全流程碳排放,分析耦合改造對(duì)系統(tǒng)的影響,為示范工程建設(shè)提供參考。

1 模擬與分析方法

1.1 系統(tǒng)模擬

以600 MW超臨界煤粉爐燃煤電廠為參考,鍋爐采用DG1900/25.4-Ⅱ型鍋爐,汽輪機(jī)采用N600-24.2/566/566型汽輪機(jī)。對(duì)燃煤電廠進(jìn)行垃圾焚燒耦合改造,系統(tǒng)工藝流程如圖1所示。在燃煤耦合垃圾焚燒發(fā)電系統(tǒng)中,煤在煤粉鍋爐中燃燒;垃圾在回轉(zhuǎn)窯焚燒爐中焚燒,垃圾焚燒后的煙氣送入燃煤鍋爐中。選擇煙煤和典型垃圾作為系統(tǒng)燃料,其特性見表1。垃圾在燃料中的替代比設(shè)定為5%、10%(以熱值計(jì))。采用Aspen Plus軟件開展模擬,模型可劃分為燃料轉(zhuǎn)化單元、換熱單元、汽輪機(jī)單元以及煙氣凈化單元4個(gè)部分,如圖2所示。環(huán)境參考溫度為15 ℃。

表1 燃料特性

圖1 燃煤耦合垃圾焚燒發(fā)電系統(tǒng)流程Fig.1 Process of coal-fired coupled waste incineration power generation system

圖2 燃煤耦合垃圾焚燒發(fā)電系統(tǒng)全流程模擬模型Fig.2 Simulation model of the whole process of coal-fired coupled waste incineration power generation system

燃料轉(zhuǎn)化單元主要設(shè)備為煤粉爐和回轉(zhuǎn)窯焚燒爐,均采用RYield反應(yīng)器、Sep模塊和RGibbs反應(yīng)器進(jìn)行模擬,物性方法為PR-BM。換熱單元包括水冷壁、過熱器、再熱器、省煤器和空氣預(yù)熱器,水冷壁模擬采用Heater模塊,過熱器、省煤器和空氣預(yù)熱器模擬采用HeatX模塊,再熱器模擬采用MHeatX模塊。風(fēng)機(jī)模擬采用Pump模塊。換熱單元煙氣側(cè)采用PR-BM物性方法,蒸汽側(cè)采用STEAMNBS物性方法。汽輪機(jī)單元包括汽輪機(jī)、冷凝器、凝結(jié)水泵、除氧器和加熱器,汽輪機(jī)采用Compr模塊進(jìn)行模擬。冷凝器采用Pump模塊模擬,除氧器采用Mixer模塊模擬,加熱器采用HeatX模塊模擬,物性方法為STEAMNBS。煙氣處理單元包括選擇性催化還原脫硝(SCR)設(shè)備、活性炭噴射器、布袋除塵器(ESP)以及石灰石-石膏法脫硫(FGD)設(shè)備,分別用于脫除煙氣中的NOx、二噁英、飛灰以及SO2。

1.2 分析方法

分別從熱力學(xué)性能、經(jīng)濟(jì)性、環(huán)保性以及電力生產(chǎn)全流程碳排放等角度對(duì)系統(tǒng)性能進(jìn)行分析評(píng)價(jià),評(píng)估系統(tǒng)可行性。

1.2.1 熱力學(xué)性能

通過計(jì)算發(fā)電效率分析系統(tǒng)的熱力學(xué)性能,其計(jì)算方法為

(1)

式中,η為系統(tǒng)發(fā)電效率,%;Wi為系統(tǒng)各汽輪機(jī)功率,MW;Pk為系統(tǒng)各耗功設(shè)備功率,MW;F為相應(yīng)燃料的質(zhì)量流量,kg/s;CV為相應(yīng)燃料的低位熱值,MJ/kg。

1.2.2 經(jīng)濟(jì)性

采用工程總投資、內(nèi)部收益率和投資回報(bào)周期評(píng)估系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性。系統(tǒng)的設(shè)備投資衡量參數(shù)為固定資產(chǎn)投資(FCI)和工程總投資(TPC)。固定資產(chǎn)投資通過規(guī)模放大法進(jìn)行計(jì)算,計(jì)算方法為

(2)

其中,Ia,i為設(shè)備a在現(xiàn)有規(guī)模下的設(shè)備投資,萬元;Ir,a,i為設(shè)備a在參考規(guī)模下設(shè)備投資,萬元;m為設(shè)備總數(shù);Aa,i、IFa,i、ba,i分別為設(shè)備a的國(guó)內(nèi)制造價(jià)格系數(shù)、安裝系數(shù)和規(guī)模放大系數(shù);Sa,i、Sr,a,i為設(shè)備a的現(xiàn)有規(guī)模、參考規(guī)模;Ea,i為設(shè)備a的參考設(shè)備投資對(duì)應(yīng)年份的經(jīng)濟(jì)學(xué)指數(shù)。化工工廠成本指數(shù)(CEPCI)將不同年份設(shè)備價(jià)格統(tǒng)一換算為以2020年為基準(zhǔn)的設(shè)備價(jià)格,Ea,i即為2020年成本指數(shù)與參考設(shè)備投資對(duì)應(yīng)年份成本指數(shù)比值。

系統(tǒng)的工程總投資包括固定資產(chǎn)投資(FCI)、承包服務(wù)費(fèi)(EPC)及工程偶然性費(fèi)用(PJC)。承包服務(wù)費(fèi)為固定資產(chǎn)投資的8%;工程偶然性費(fèi)用為固定資產(chǎn)投資、工程承包服務(wù)費(fèi)之和的15%[18]。本文設(shè)備投資計(jì)算基本參數(shù)[19-26]見表2。

表2 設(shè)備投資計(jì)算的基本參數(shù)

內(nèi)部收益率(IRR)即資金流入現(xiàn)值總額與資金流出現(xiàn)值總額相等、凈現(xiàn)值等于零時(shí)的折現(xiàn)率,計(jì)算方法為

(3)

Ct=Cs-[TPC(CRF(1+α)+OM]+
CF+CM),

(4)

(5)

式中,Ct為第t年的年現(xiàn)金流,萬元;CRF為年度平均投資比;OM為運(yùn)行維護(hù)費(fèi)率;CF為燃料費(fèi)用;CM為材料費(fèi)用;j為貼現(xiàn)率,%;n為項(xiàng)目運(yùn)行壽命,a。

投資回報(bào)期DPP即收回所有投資成本所需時(shí)間。本研究考慮了項(xiàng)目運(yùn)行期間貼現(xiàn)率對(duì)投資回報(bào)期的影響,采用動(dòng)態(tài)投資回報(bào)期評(píng)估項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)性,計(jì)算方法為

(6)

其中,A為凈現(xiàn)金流為負(fù)值的上一階段,a;Bt為第t年的凈現(xiàn)金流,萬元;C為A的下一階段的凈現(xiàn)金流,萬元。內(nèi)部收益率及投資回報(bào)期計(jì)算基本參數(shù)見表3。

表3 IRR與DPP計(jì)算的基本參數(shù)

1.2.3 環(huán)保性

環(huán)境損失成本用于評(píng)價(jià)系統(tǒng)產(chǎn)生的污染物對(duì)環(huán)境的影響和破壞。本研究主要考慮環(huán)境影響為:全球變暖、酸化、光化學(xué)污染以及固體廢棄物。環(huán)境損失成本計(jì)算方法:

(7)

其中,PE為環(huán)境損失成本,元/h;W(a,b)為污染物b的排放總量,t/h;PWR(b,c)為污染物b在c類影響類別下的貨幣環(huán)境價(jià)值,元/t。各污染物的影響類別和貨幣環(huán)境價(jià)值見表4。

表4 污染物的影響類別和貨幣環(huán)境價(jià)值

1.2.4 電力生產(chǎn)全流程碳排放

電力生產(chǎn)全流程中碳排放包括煤炭開采加工、燃料運(yùn)輸、鍋爐燃燒、煙氣處理、固廢運(yùn)輸。本文采用排放系數(shù)法進(jìn)行碳排放的計(jì)量與計(jì)算。碳排放計(jì)算公式:

CE=CmEFm,

(8)

式中,CE為碳排放總量;Cm為產(chǎn)生碳排放的活動(dòng)強(qiáng)度;EFm為該項(xiàng)活動(dòng)的排放系數(shù);m為活動(dòng)過程的數(shù)目。

電力全生產(chǎn)流程碳排放計(jì)算相關(guān)系數(shù)見表5。對(duì)于燃煤耦合垃圾焚燒發(fā)電系統(tǒng),由于垃圾焚燒涉及生物碳排放以及化學(xué)碳排放,鍋爐燃燒過程的碳排放應(yīng)去除垃圾中生物碳焚燒產(chǎn)生的CO2。垃圾成分見表6,采用平衡法,根據(jù)文獻(xiàn)給出的干燥無灰垃圾中生物碳和化學(xué)碳含量的平均值,可計(jì)算得到垃圾中生物碳和化學(xué)碳的含量[31-32]。

表6 垃圾成分

2 結(jié)果與討論

2.1 熱力學(xué)性能

對(duì)耦合改造前后的系統(tǒng)發(fā)電效率進(jìn)行計(jì)算,結(jié)果見表7。相較原燃煤發(fā)電系統(tǒng),耦合改造后的系統(tǒng)汽輪機(jī)單元做功減少,這是因?yàn)闉楸３挚諝忸A(yù)熱器出口煙氣溫度一致,汽輪機(jī)單元循環(huán)水流量減小。2種系統(tǒng)中破碎機(jī)、風(fēng)機(jī)和泵是主要的耗能設(shè)備。相較原燃煤發(fā)電系統(tǒng),燃煤耦合垃圾焚燒發(fā)電系統(tǒng)的破碎機(jī)、泵能耗降低,風(fēng)機(jī)能耗增加。耦合垃圾后,燃煤量減少,循環(huán)水量減少,因此破碎機(jī)以及泵能耗降低;燃料燃燒所需空氣量增加,因此風(fēng)機(jī)能耗增加。原燃煤發(fā)電系統(tǒng)凈發(fā)電量為573.97 MW,隨垃圾耦合比例增加,燃煤耦合垃圾焚燒發(fā)電系統(tǒng)的凈發(fā)電量降至559.99 MW,耦合垃圾后系統(tǒng)凈發(fā)電量減少了13.98 MW;耦合垃圾后系統(tǒng)的發(fā)電效率由39.09%降至38.14%,降低了0.95個(gè)百分點(diǎn)?？梢?耦合改造對(duì)原燃煤發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電效率影響較小。

表7 系統(tǒng)發(fā)電效率計(jì)算結(jié)果

2.2 經(jīng)濟(jì)性

2.2.1 設(shè)備投資

燃煤耦合垃圾焚燒系統(tǒng)的設(shè)備投資計(jì)算結(jié)果見表8。兩系統(tǒng)中,煤預(yù)處理設(shè)備、煤粉爐、汽輪機(jī)、脫硝設(shè)備、脫硫設(shè)備、布袋除塵器及水泵設(shè)備投資保持不變,這是因?yàn)槿济厚詈侠贌l(fā)電系統(tǒng)是基于原燃煤發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行改造,電廠規(guī)模不變,耦合垃圾對(duì)燃煤電廠的設(shè)備投資無影響。與原燃煤發(fā)電系統(tǒng)相比,燃煤耦合垃圾焚燒發(fā)電系統(tǒng)的垃圾預(yù)處理設(shè)備、回轉(zhuǎn)窯焚燒爐、活性炭噴射器、風(fēng)機(jī)的投資增加。這是因?yàn)轳詈侠?需新增垃圾處理及回轉(zhuǎn)窯焚燒爐設(shè)備。同時(shí)垃圾焚燒煙氣中含有二噁英,按現(xiàn)行GB 18485—2014《生活垃圾焚燒污染標(biāo)準(zhǔn)》,生活垃圾焚燒爐排放煙氣中二噁英限值為0.1 ng/m3(以TEQ計(jì)),因此需新增活性炭噴射器,噴射活性炭吸附二噁英,以降低煙氣中二噁英含量。耦合垃圾后,燃料燃燒所需空氣增多,因此風(fēng)機(jī)設(shè)備投資增加。原燃煤發(fā)電系統(tǒng)的固定資產(chǎn)投資為245 507.16萬元,隨垃圾耦合比例增加,燃煤耦合垃圾焚燒發(fā)電系統(tǒng)的固定資產(chǎn)投資升至246 124.98萬元,增加了617.82萬元;燃煤發(fā)電系統(tǒng)的工程總投資為304 919.90 萬元,隨垃圾耦合比例增加,燃煤耦合垃圾焚燒發(fā)電系統(tǒng)的工程總投資升高至305 687.23萬元,增加了767.33萬元。因此,垃圾耦合改造對(duì)燃煤發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)備投資影響較小。

表8 系統(tǒng)設(shè)備投資計(jì)算結(jié)果

2.2.2 內(nèi)部收益率與投資回報(bào)期

燃煤發(fā)電系統(tǒng)和燃煤耦合垃圾焚燒發(fā)電系統(tǒng)的內(nèi)部收益率和投資回報(bào)期計(jì)算結(jié)果見表9。燃煤發(fā)電系統(tǒng)的內(nèi)部收益率為18.72%,隨垃圾耦合比例增加,燃煤耦合垃圾焚燒發(fā)電系統(tǒng)的內(nèi)部收益率升至21.89%,系統(tǒng)的內(nèi)部收益率均高于貼現(xiàn)率,說明600 MW燃煤發(fā)電系統(tǒng)和燃煤耦合垃圾焚燒發(fā)電系統(tǒng)均符合經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平。相較燃煤發(fā)電系統(tǒng),燃煤耦合垃圾焚燒發(fā)電系統(tǒng)內(nèi)部收益率提高了3.17%。燃煤發(fā)電系統(tǒng)的投資回報(bào)期為9.72 a,燃煤耦合垃圾焚燒系統(tǒng)的投資回報(bào)期為9.12 a,降低了0.60 a。這是因?yàn)槿济厚詈侠贌l(fā)電系統(tǒng)能夠獲得垃圾處理補(bǔ)貼,對(duì)燃煤發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行垃圾耦合改造能夠提高系統(tǒng)的內(nèi)部收益率,縮短投資回報(bào)期,提高系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性。

表9 系統(tǒng)IRR和DPP計(jì)算結(jié)果

2.3 環(huán)保性

對(duì)燃煤發(fā)電系統(tǒng)和燃煤耦合垃圾焚燒發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行生命周期評(píng)價(jià)的目的是評(píng)價(jià)系統(tǒng)對(duì)環(huán)境的影響,計(jì)算系統(tǒng)造成的環(huán)境損失成本。系統(tǒng)生命周期的范圍包括燃料運(yùn)輸及燃燒發(fā)電、電能運(yùn)輸及使用、廢棄物生成及處置。由于電力是一種清潔資源,對(duì)環(huán)境影響較小,故不考慮電能的使用過程。系統(tǒng)的環(huán)境損失成本見表10,其中主要的環(huán)境影響類別為全球變暖和固體廢棄物。由于燃煤發(fā)電系統(tǒng)及燃煤耦合垃圾焚燒發(fā)電系統(tǒng)均無碳捕獲設(shè)備,系統(tǒng)產(chǎn)生的CO2直接排放到大氣中,因此CO2排放導(dǎo)致的全球變暖在系統(tǒng)環(huán)境影響中占比較高。對(duì)于燃煤發(fā)電系統(tǒng),由于煤燃燒產(chǎn)生的二噁英類物質(zhì)可忽略,系統(tǒng)產(chǎn)生的飛灰經(jīng)除塵器收集后可當(dāng)作正常廢棄物處理,因此危險(xiǎn)廢棄物的環(huán)境成本為0。燃煤耦合垃圾焚燒發(fā)電系統(tǒng)中,由于垃圾焚燒產(chǎn)生二噁英,用于處理煙氣中二噁英的活性炭及系統(tǒng)產(chǎn)生的飛灰均作為危險(xiǎn)廢棄物處理。燃煤耦合垃圾焚燒發(fā)電系統(tǒng)中由危險(xiǎn)廢棄物造成的固體廢棄物環(huán)境損失成本較高,隨垃圾耦合比例增加,燃煤耦合垃圾焚燒發(fā)電系統(tǒng)的環(huán)境損失成本由43 881.59元/h增至80 681.72元/h,增加了36 800.13元/h。垃圾耦合對(duì)燃煤發(fā)電系統(tǒng)的環(huán)境損失影響較大。

表10 系統(tǒng)環(huán)境損失成本

2.4 電力生產(chǎn)全流程碳排放

燃煤發(fā)電系統(tǒng)及燃煤耦合垃圾焚燒發(fā)電系統(tǒng)的電力全生產(chǎn)流程碳排放計(jì)算結(jié)果見表11。其中鍋爐燃料燃燒產(chǎn)生碳排放在總碳排放中占比較大,接近95%。相較燃煤發(fā)電系統(tǒng),由于垃圾中含有生物源碳,其燃燒產(chǎn)生的CO2將參與大氣碳循環(huán),不計(jì)入碳排放計(jì)算,因此燃煤耦合垃圾焚燒發(fā)電系統(tǒng)的鍋爐燃燒碳排放減少。相較燃煤發(fā)電系統(tǒng),燃煤耦合垃圾焚燒發(fā)電系統(tǒng)用煤量減少,因此煤炭開采加工部分碳排放減少。燃煤發(fā)電系統(tǒng)電力生產(chǎn)碳排放為910.33 g/kWh,隨垃圾耦合比例增加,燃煤耦合垃圾焚燒發(fā)電系統(tǒng)電力生產(chǎn)碳排放降至896.31 g/kWh,降低了14.02 g/kWh。耦合改造能夠降低燃煤發(fā)電系統(tǒng)的電力生產(chǎn)碳排放。

表11 電力生產(chǎn)全流程碳排放(以CO2計(jì))

3 結(jié) 論

1)與燃煤發(fā)電系統(tǒng)相比,燃煤耦合垃圾焚燒發(fā)電系統(tǒng)的熱力學(xué)性能略有降低,系統(tǒng)發(fā)電效率由39.09%降至38.14%。

2)與燃煤發(fā)電系統(tǒng)相比,燃煤耦合垃圾焚燒發(fā)電系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性有所提升,內(nèi)部收益率由18.72%升至21.89%,投資回報(bào)期由9.72 a降至9.10 a。

3)耦合改造對(duì)系統(tǒng)的環(huán)保性影響較大。系統(tǒng)的環(huán)境損失成本由43 881.59元/h增至80 681.72元/h。

4)耦合改造后系統(tǒng)的電力生產(chǎn)碳排放降低。系統(tǒng)的電力生產(chǎn)碳排放由910.33 g/kWh(以CO2計(jì))降至896.31 g/kWh。