מערכות בקרה ואוטומציה
ניתוח מחיר-תועלת של התקנת Scr ו מערכות סחרחורת במפעלים
Table of Contents
(ב) תחנות כוח אש נשאר אבן הפינה של ייצור חשמל באזורים מסוימים, אך הם גם בין המקורות הגדולים ביותר של תחמוצות חנקן (NOFLT:0xigFLT:1) - חומרים המניעים את האוזון ברמה הקרקעית, גשם חומצי, ויצירה חלקה טובה.כדי לעמוד בתקנות סביבתיות ולהקטין סיכונים סביבתיים משמעותיים, לעתים קרובות להפוך את הפחתת ערך הניטריילרי (NCR) ו-NCR) הן טכנולוגיות בעלות אחריות תפעוליות שונות.
מערכות SCR
(הפחתת קטליטית) משתמשת בזרז - באופן רטיניום טנטיום על תת-חמצני מתקדם או יותר נוסחאות חד-חמצני מתקדמות - כדי להקל על התגובה בין NOFLT:0reaxFLT 1 ו סוכן מופחת (בדרך כלל ahydrous ammonia, aqueous ammonia, או urea).
מרכיבים מרכזיים של מערכת SCR כוללים מודולים זרז, רשת הזרקת reagent, מערכת אחסון ammonia ומשלוח, ו ניטור כלי. Catalyst שכבות מסודרים במיטה קבועה, וכזרז deactivates לאורך זמן (בדרך כלל 3-5 שנים), שכבות מוחלפות לעתים קרובות או משודרגות. Ammonia חלקלק - לא מופעלת anmmonia עובר דרך הכור - יש צורך בזהירות כדי למנוע זיהום משנית או להפחית את הפחתת לחץ דם מוקדם יותר מאשר לחץ דם מוקדם יותר מאשר לחץ דם.
Catalyst Types and Switchs
זרזי SCR נפוצים עבור יישומים של פחם אש כוללים דבשcomb, צלחת, עיצובים corrated. Honeycomb זרז מציעים שטח פני שטח גאומטרי גבוה אבל הם רגישים יותר כדי להתחבר מאפר זבובים. זרזים מסוג פלט עמידים יותר לשחיקה וטעימה, מה שהופך אותם בחירה פופולרית עבור פחם גבוה Catalyst יכול להיות משמעותי - לעתים קרובות $ 10 - 20 מיליון דולר עבור מחזור גדול עבור מחזור חיים גדול חייב להיות מוקרן.
מערכות SNCR
(הפחתת סלקציה אינה-קטליטית פועלת ללא זרז על ידי הזרקת סוכן הפחתת (בדרך כלל אמוניה או urea) ישירות לתוך הפרווה או במעלה הזרם של economizer, שבו הטמפרטורה של גז פלואום נע בין 800-1100 מעלות צלזיוס (1470–2010 ° F) בטמפרטורות אלה, הסוכן הפחתת הפחתת הפחתת הפחתת הפחתת ה-NLT2x2x באופן יעיל.
מערכות SNCR בדרך כלל משיגות יעד ביצועים ארוך טווח:0xFIRECT 1 (הפחתה של 30-60%, עם 40-50% להיות יעד ביצועים מציאותי לטווח ארוך בתנאים אופטימליים. רמות הפחתת גבוהות דורשות לעתים קרובות רמות מרובות של זריקה וכוונון זהיר, אשר יכול להוביל עלויות.R.R.R.Aggent מבוצעת באמצעות מערך של lances או noples, ושילוב עם שפעת הוא קריטי הוא לא פחות מ-F2.
סוגים ושיקולי אחסון
אמוניה חד-משמעית היא הסגנית היעילה ביותר עבור SNCR במונחים של עלות ל- NOBAFLT:0xcioFLT:1 הוסר, אבל היא מהווה סיכון בטיחות ותחבורה. aqueous ammonia (19–29% ריכוז) הוא בטוח יותר אך מגביר את אחסון ועלויות טיפול. Urea הוא לעתים קרובות מועדף עבור סיווג לא-hazarous שלה; עם זאת, דורש יותר ציוד לטווח ארוך (אופוזיציה) או ירידה משמעותית של צריכת אנרגיה יציבה יותר.
ניתוח עלויות של SCR ו-SNCR Systems
עלות יישום הטכנולוגיה היא פונקציה של גודל צמח, תצורה, סוג פחם, ציוד בקרה זיהום קיים, תנאי העבודה המקומיים.ההתמוטטות הבאה מספקת מגוון טיפוסי על בסיס סוכנות הגנת הסביבה של ארה"ב (EPA) ונתונים בתעשייה.
הון סיכון (CAPEX)
- (FLT:0SCR מערכות:FLT:1 $80– $150 עבור מיכל צמחי גולמי. עבור יחידת 500-MW, סך העלות המותקנת נע בין 40 מיליון $ ל-75 מיליון דולר, כולל זרז, כור, דוקטרקט, אחסון אמוניה, ובקרות. רטרוfits הם בדרך כלל עלות יותר מאשר מתקני שדה ירוק עקב שינויים מבניים.
- (FLT:0SNCR מערכות:FLT:1 $ 40 $ ל- קילוואט. A 500-MW יחידה ידרוש 7.5 מיליון דולר ל-20 מיליון דולר, כיסוי חומרת הזריקה, אחסון מחדש, מערכת בקרה.אין כלי כורים או זרז נדרש, צמצום משמעותי בעלויות האזרחיות והמבניות.
Expenditure (OPEX)
- החלפת Catalyst (SCR בלבד): FLT:1 בדרך כלל $ 6 $ לMWh, בהתאם לחיי זרז ומאפיינים של אש פחם.
- (ה)הצריכה של ה-ULT:0) לצריכה: (FLT:1) SCR צורכת פחות מטינה ליחידת NOIRFLT:2xcioFLT 3) הוסרה.עבור יעד להסרת 90%, עלויות רזות עלולות להיות 1–3 דולר ל-MWh.SNCR עשויות לדרוש $-8 דולר ל-MW בשל יחס גבוה יותר של סטוכמטרי, לפי יעילות.
- (FLT:0) עונשי מיליציה: 1FLT (שני המערכות כופים עומס טפילי מכוח המעריצים (כדי להתגבר על ירידה בלחץ בזרזי SCR) וזריקת / atomization. SCR: 300-800 קילוואט ל-500 מ"מ; SNCR: 50-200 קילוואט.
- (FLT:0) שימור ועבודה: תקציבים שנתיים של 500,000 $ 2 מיליון דולר עבור SCR (ניקוי זמני, הסרת אש, פיקוח כור) ו $200,000 - $ 600,000 עבור SNCR.
מחירו המלא של NOFLT:0 (xFLT)
כאשר שוקלים אופק תפעולי של 20 שנה וקצב הנחה של 7%, העלות הכוללת של שליטה SCR (כולל הון, O&M, ו reagent) נופלת לעתים קרובות בטווח של $1,500- $ 000 $ $ 000 $ לטון של NOFLT:0xFLT 1 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000
היתרונות של התקנת SCR ו-SNCR
יתרונות בריאותיים סביבתיים וציבוריים
(הופנה מהדף ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
פיצוי וסיכון פיננסי
בארצות הברית, חוק זיהום האוויר של קרוס-המדינה (CSAPR) ועונות האוזון האזוריים קבעו תקציבי פליטה נוקשים לצמחים שנבעים מנפט (SCR או SNCR עשויים לעמוד בפני גירעון שנתי הדורש רכישות יקרות (500–500 דולר ל- NOCRFLT:0xFLT:1 קצבאות במכירה פומבית) או הגבלת הגבלת תשלום של ארגונים מתקדמים (ללא תשלום יעיל) של ניכויים של ניכויים של סנקציות על ידי ארגונים תעשייתיים (IFLT2.
יתרונות כלכליים משוק ההרשאה
צמחים כי שליטה יתר יכול לייצר קצבאות עודף תחת תוכניות Cap-and-trade כגון חוק האוויר נקי של EPA (CAIR) או מערכת cap-and-trade של קליפורניה, קצבאות אלה ניתן למכור או לבנק עבור תאימות עתידית. לדוגמה, צמח שמתקין SCR ולהפחית את NOFLT:0xFLT:1 מ 0.25 MML / MML כדי לייצר עודף של מעל $ / MML.
יתרונות תפעוליים ו Ancillary
מערכות SCR מסייעות גם לשלוט חמצון של כספית (מניעה של לכידתה ביחידות גזי פלוטופוריזציה רטובות) ויכולות להפחית את בעיות הזיהומים.SNCR, בעוד פחות יעיל, לעתים קרובות קל להתקין במהלך הפסקות קצרות וניתן לשלב עם שינויים בהבעירה כדי להשיג הפחתה מתונה ללא רטרוספקציה ממושכת.
השוואות מחירים-Benefit Framework
ניתוח מבוסס Scenario
עבור מפעל פחם טיפוסי 500 מגה-וואט יורה פחם bituminous, עם בסיס noFLT:0xigxFLT 1 פליטות של 0.30 lb / MMBtu ושיעור פליטת יעד של 0.08 lb / MMBtu, הבחירה בין SCR ו- SNCR כוללת מספר עצירות:
- (FLT:0)SCR:EveFLT:1 ; Achieves היעד עם 90% הסרה. Capital Outlay - 60 מיליון דולר; O& שנתי; מיליון דולר. Net Present Value (NPV) תוך 10 שנים הנחה מזומנים עם $4,000 /טון נמנע מחיסכון בעונש מניב NPV חיובי אם עונשים עולה על $1,500 / תקופת תשלום: 5-8 שנים.
- (ב) [15] ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
אם המטרה היא רגועה ל-0.5 lb/MMBtu, SNCR לבדה עשויה להיות יעילה במחיר עם תשלום של 2-4 שנים.
גורמי סיכון וסיכון
משתנים קריטיים כוללים מחירים עתידיים קצבה, אי הוודאות של חיי זרז, שינויים באיכות הפחם, וטרכי רגולציה.ניתוח רגישות צריך לשלב תרחישים גבוהים / נמוך עבור כל גורם.לדוגמה, אם מחירי הקצבה כפולים, SCR הופך להיות יותר נוח; אם הם קריסים, נמוך עלות SNCR עשוי מספיק.
דוגמאות לשיטות ותעשייה
כמה צמחי פחם בארה"ב הוכיחו את התוצאות המעשיות של הבחירות הללו.ה-FLT:0) ג'ים ברידג'ר פלאש (Wyoming) התקין SCR על יחידות מרובות כדי לעמוד בדרישות ההזה האזוריות, עם עלויות הון של כ-100 מיליון דולר ליחידה.ה ההשקעה אפשרה להפחתה של 90%+המשך לפעול לשינוי הקונפליבי, לעומת זאת, עם סיכון של 60% של הסוכנות (SLTFer) לצמצום של פחות מ-1, לעומת זאת, אשר ייחלשות, ב- 60% (כלומר, לעומת זאת, כלומר, כלומר, פחות מ-1, לעומת זאת, ב- 4.
חוויות בינלאומיות, כגון בסין והודו, שבהן צמחי פחם חדשים מעוצבים לעתים קרובות עם SCR מההתחלה, מראה כי SCR המשולב יכול להפחית את עלויות מחזור החיים בהשוואה ל רטרופורפיטות.ה-FLT:0IEAIEAIRFLT:1 ציין כי אימוץ SCR בצי הכוח של סין תרם לירידה של 40% ב- NOFreave:2xLT 3 פליטות מ-2014–2002, אם כי עם פריסה גבוהה.
גורמים המשפיעים על ההחלטה
- (FLT:0) רצינות רישום: FLT:1 SCR נדרש בדרך כלל כאשר שיעור פליטה שנתי חייב להיות מתחת 0.10 lb / MMBtu. SNCR עשוי להיות מספיק עבור פחות מגבלות קפדניות (למשל, מכסה עונתי).
- (FLT:0) גיל המעבר ונשארו חיים: FIRLT:1 לצמחים עם פחות מ 10-15 שנים של פעילות צפויה, העלות התחתונה של SNCR מניבה לעתים קרובות טוב יותר ROI. עבור צמחים עם 20 שנים, SCR מתמחרת היטב.
- (FLT:0) סוג של קואל וכימיה אפרית: קונסולת 1 (Coals with high silica, סידן או רמות ארסן יכולים לעגון או להרעיל זרזי SCR, עלייה בעלויות התפעול.
- (FLT:0) תצורה של בוילר: 1FLT 1 רתיחה טנגנטית נוטה להיות שילוב טוב יותר עבור SNCR, בעוד שריתרי קיר עשויים לדרוש יותר נקודות זריקה.
- (FLT:0) זמינות של שכירי חרב: אנדרל 1 (Pills) צמחים ליד ייצור אמוניה או תשתיות צינור ליהנות מעלויות רסן נמוכות יותר.
תחזית עתיד ומגמות טכנולוגיות
כלכידת פחמן ואחסון (CCS) עולה מצעים, האינטראקציה בין CCS פותרים ו- NOLACLT:0xxFLT:1 מערכות בקרה היא שיקול מתפתח.SCR במורד הזרם של COFLT:2Freave:2FLT 3 לכידת יחידת לכידת עשוי לפעול בטמפרטורות נמוכות יותר, הדורשות ניסוחים חדשים של פעילות עמידות ויציבות (למשל ביצועים נמוכים של SCR) על ידי SCR.
ההדקה של האיחוד האירופי צפויה להימשך ברחבי העולם.המסקנות של הטכניקה הזמינה הטובה ביותר של האיחוד האירופי (BAT) עבור צמחי בעירה גדולים כבר ממליצים SCR עבור יחידות חדשות. בארצות הברית, הסקירה המתמשכת של EPA של חוק זיהום האוויר קרוס-המדינה עשויה לדחוף יותר צמחים לקראת תאימות SCR. Utilities תכנון עבור צי פחמן חלקית לא רק NOFalure:0Falxerex, אלא גם שליטה על בריאות סביבתית רחבה יותר.
מסקנה
ההחלטה בין SCR ו-SNCR עבור תחנות כוח מכוסות פחם נשענת על ניתוח מפורט, ספציפי של עלות ספציפית באתר שמשלב מגבלות הון, מטרות רגולטוריות, מציאות תפעולית, וסדרי עדיפויות של בעלי המניות.SCR מציעה noreaFLT:0xuaFLT:1) , אך במחיר גבוה יותר גבוה יחסית, תובעני פחות או נמוך יותר של יחידות פרישה.
קבלת החלטות יעילה דורשת לא רק הבנה ברורה של גבולות פליטה ושווקים של קצבה נוכחיים, אלא גם תצוגה מקדימה של שינויים אפשריים של שלטון וקידום טכנולוגי.על ידי הערכת עלויות להסרת באופן שיטתי, הערך של יתרונות בריאותיים, ואת הגמישות של כל טכנולוגיה, מפעילי צמחים ורגולטורים יכולים לבחור נתיב אשר מאזן חוסן כלכלי עם אחריות סביבתית.
מקור:0 (ב) מקורות:
- (ב) ◄ ◄ [15] ויקרא יט:2 ויקרא יט" (בראשית כ"ד, ט)
- (ב) ◄ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
- (ב) EPA - AP-42, Coal Combustion Emission FactorsFLT 1
- (ב) ◄ ⁇ ⁇ ⁇