柴油机热电联产系统的排放特性
Aysegul Abusoglu和Mehmet Kanoglu
12.1介绍
工业部门是用电大户。电力需求的增长率很高，特别是在发展中国家，预计未来几年还将持续增长。雷竞技手机版app许多政府修订了能源政策出台立法和经济激励措施，鼓励私人参与发电投资。一般来说，一个有利的经济环境是为利用节能热电联产是实现这一目标的有效方法。不幸的是，电力设施的排放对环境有潜在的污染有害气体以及其他危险成分。发电厂热电联产设施排放的废气中有一些不受欢迎的成分，包括固体颗粒，这些排放取决于它们的水平，可能对人类和其他生物非常有害(Frangopoulos, 1993;美国环境保护署,2000)。
热电联产或热电联产(CHP)是一种自20世纪初以来被世界各地许多行业用作提供工业工厂能源需求的经济手段的技术。往复式发动机热电联产系统通常应用在2.5-50兆瓦范围内的电力生产。它们被广泛使用，作为紧凑，完全包装，和撬装单元，易于安装。往复式发动机系统通常采用涡轮增压、中冷工业发动机。使用的主要燃料是重油。天然气、柴油、液化石油气、丙烷、沼气等也可使用。对于柴油发动机驱动的热电联产(DEPC)应用，重油和天然气是主要的燃料，因为它们成本低，可用性高(Stenhede, 2004)。
环境污染的很大一部分是由内燃机排放的废气造成的。受废气排放法规约束的三种主要污染物是未燃烧的一氧化碳(CO)
I. Dincer et al.(编)，全球变暖，绿色能源与技术，
DOI 10.1007/978-1-4419-1017-2_12，©施普林格科学+商业媒体，LLC 2010
碳氢化合物(HC)和氮氧化物(NOx) (Abdel-Rahman, 1998)。通常情况下，氮是非常惰性的，但在高温下，氧和氮有机会交配，形成氮氧化物，就像柴油发动机的燃烧过程一样。尾气排放中包含的其他重要污染物是醛(H-C-O化合物)、使用含铅燃料产生的铅成分、二氧化硫(SO2)和特别是柴油发动机产生的微粒。
重油占有很高的份额化石燃料特别是柴油发动机驱动的热电联产应用的消耗。重质燃料油有两大类:馏分油和渣油。较重的剩余油比蒸馏油更粘稠，挥发性更低，可能需要加热以方便使用和促进适当的雾化燃烧。剩余油主要用于工业应用，特别是电力生产设施。
在利用剩余重质燃料油进行工业发电的过程中，出现了两个主要问题:危险排放和世界燃料储量的枯竭。热电联产从相同的燃料供应同时产生热量和动力可能是解决这些问题的最合适的方法(Kaarsberg等人，1999;Stenhede, 2004)。在文献中，两种方法被用于衡量热电联产系统在节省燃料和减少排放方面的有效性。在第一种方法中，通过使用传统化石燃料燃烧系统和热电联产系统的热速率之间的差异，比较了热电联产系统和独立电力热系统(SPHS)之间的排放(Kaarsberg等人，1999年;Voorspools and D'haeseleer, 2000a;2000 b)。在第二种方法中，热电联产系统释放的排放被分配到产品(电力和热量)，并分别与传统的电力和热量生产系统进行比较(Sevilgen等，2003)。在这些研究中，燃油节约分析(FSA)是根据第一定律效率(也称为燃料利用效率)。第一定律效率平等地对待功率和热量，这是它作为环境研究的性能参数的弱点，如在热电联产系统热经济分析的情况下。
在本章中，将运动效率用于柴油机热电联产系统的环境评价。为此，研究了实际柴油发动机驱动的热电联产系统(DEPCS)的排放，并描述了脱硫(DeSOx)和反硝化(DeNOx)装置的操作。本文采用基于运动效率的燃油节约分析方法进行DEPCS排放评估，而不是文献中常用的基于燃料利用效率的燃油节约分析方法。废气排放的减少与燃料的节省进行了类比，并与SPHS进行了比较。首先，我们介绍了有关土耳其空气污染和环境问题的信息。
12.2土耳其的空气污染和环境问题
在土耳其，空气污染正成为一个严重的环境问题。该国能源利用造成的空气污染是由于煤、褐煤、石油、天然气、木材和农畜废物的燃烧造成的。另一方面，主要得益于初级的快速增长能源消耗以及国内褐煤使用量的增加，特别是氮氧化物和二氧化硫的排放量近年来在土耳其迅速增加。这些排放的主要来源是电力部门，占总排放量的50%以上(IEA, 2005)。
12.2.1二氧化碳排放和温室气体
二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)和一氧化二氮(N2O)的排放都是在燃油燃烧过程中产生的。燃料油中几乎所有的燃料碳都在燃烧过程中转化为二氧化碳。2002年，土耳其的二氧化碳排放总量达到1.93亿吨(Mt)。公共电力和热力生产是二氧化碳排放的最大贡献者，占全国总排放量的28%。工业是第二大，占总排放量的26%，其次是交通，占19%，住宅部门的直接化石燃料使用占10% (Hepbasli, 2005 IEA, 2005;Say和Yucel, 2006;)。图12.1给出了1973年至2002年间各燃料类型的CO2排放量(IEA, 2005)。其他行业，包括其他能源行业，占总排放量的17%。自1990年以来，公共电力和热力生产的排放量增长速度比其他部门快，增加了6%。同时，住宅和交通部门的排放份额分别下降了7%和3%，而电力生产和制造业以及建筑部门的排放份额保持稳定(Hepbasli, 2005; Say and Yucel, 2006).
12.2.2 NOX和SOX的排放
与电力生产和能源使用有关的主要空气污染物是硫氧化物(SOX) -特别是二氧化硫(SO2)， -氮氧化物(NOX)和悬浮颗粒。硫氧化物(SOX)排放是在燃油燃烧过程中由燃料中所含硫氧化而产生的。传统燃烧系统中SOX的排放主要以SO2的形式存在。平均而言，超过95%的燃料硫被转化为SO2，约1-5%被进一步氧化为三氧化硫(SO3)， 1-3%作为硫颗粒排放。SO3很容易与水蒸气(在大气和烟道气中)发生反应，形成硫酸雾。特别是高硫褐煤的使用是空气污染的一个重要来源。2002年，土耳其总共排放了20.8 Mt SO2，相当于人均30.4 kg。这略低于经合组织的平均水平，后者在20世纪90年代末为人均32.9公斤(IEA, 2005年)。到目前为止，发电和工业是该国二氧化硫排放的最大贡献者，分别占2001年总排放量的65%和21% (Ocak等，2004年)。
-
- 年
图12.1土耳其1973年至2002年间按燃料类型划分的二氧化碳排放量(IEA, 2005)。
术语NOX指的是一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO2)的复合物。对于大多数化石燃料燃烧系统，超过95%的氮氧化物以一氧化氮的形式排放。一氧化二氮(N2O)不包括在氮氧化物中，但由于大气效应，最近受到了越来越多的关注。2003年氮氧化物排放总量约为0.90万吨，略低于2000年0.92万吨的水平。2003年人均排放量为12.8千克，大大低于经合组织在20世纪90年代末约40千克的平均水平。交通运输，主要是道路运输，是氮氧化物排放的最大来源，占总排放量的36%。发电和工业各占20%以上(IEA, 2005;Ocak等人，2004)。
12.2.3颗粒物(PM)排放
颗粒物排放可以分为可过滤或可冷凝两类。可过滤颗粒物的排放主要取决于燃烧燃料的等级。燃烧较轻的馏分油产生的PM明显低于燃烧较重的残余油。一般来说，可过滤的PM排放取决于燃烧的完整性以及油灰分含量(EPA, 2000)。馏分油燃烧过程排放的PM主要由油不完全燃烧产生的碳质颗粒组成，与油的灰分或硫含量无关。然而,点
残油燃烧排放与油硫含量有关。这是因为低硫残油(重燃料油no。6)，无论是来自天然低硫原油，还是经过多种工艺的脱硫，都能显著降低粘度，减少沥青质、灰分和硫含量，从而实现更好的雾化和更完全的燃烧(IEA, 2005)。的排放标准在2004年修订后的表12.1给出了土耳其发电厂的数据。这些标准仍然明显低于欧盟(欧盟)目前生效的标准，如修订后的大型燃烧工厂(LCP)指令(IEA, 2005;Ulutas, 2005)。例如，对于热输入大于300mw的新液体燃料发电厂(2003年11月以后批准)，欧盟水平的NOX排放限值为200 mg/Nm3，而土耳其的NOX排放限值为800 mg/Nm3。
1986规例(mg/Nm3) |
|||||||||
点 |
有限公司 |
不, |
二氧化硫 |
||||||
Op 1 np |
Op 1 np |
< 300 MWth |
> 300年MWth |
||||||
卢武铉> 20000 |
NP |
ROH<50,000和OP |
卢>5万和NP |
||||||
SFFP |
250 |
150 |
250 |
1000 |
800 |
3200 |
2000 |
3200 |
1000 |
LFFP |
110 |
110 |
175 |
1000 |
800 |
3200 |
1700 |
1700 |
800 |
绿色荧光蛋白 |
10 |
10 |
One hundred. |
500 |
500 |
60 |
60 |
60 |
60 |
2004规例(mg/Nm3) |
|||||||||
SFFP |
One hundred. |
200 |
800 |
2000 (<100 MWth) 1300 (100-300 MWth) |
1000 > 300年MWth |
||||
LFFP |
110 ~ 170 > 15mwth |
150 |
800 |
1700 (1% Sa) 2400 (1.5% S) (<100 MWth) 1700 (100-200 MWth) |
800> 300mwth |
||||
绿色荧光蛋白 |
10 |
One hundred. |
500 |
60 |
60 |
||||
SFFP:固体燃料发电厂，LFFP:液体燃料发电厂，GFP:燃气发电厂，
OP & NP:旧电厂和新电厂，指1986年《空气质量保护条例》实施前后建成的电厂
剩余营业时间
a所使用燃料的硫含量(质量百分比)
SFFP:固体燃料发电厂，LFFP:液体燃料发电厂，GFP:燃气发电厂，
OP & NP:旧电厂和新电厂，指1986年《空气质量保护条例》实施前后建成的电厂
剩余营业时间
a所使用燃料的硫含量(质量百分比)
12.3 DEPC装置排气流描述
DEPC的实际工厂SANKO Energy位于土耳其东南部的加齐安泰普市(Abusoglu and Kanoglu, 2008)。电力是由三台柴油发动机驱动的发电机组产生的，每台发电机组都有两个涡轮增压器。
该厂的每台柴油发电机组在8巴和170℃的条件下产生8.44兆瓦的电力和2.7吨/小时的饱和蒸汽。发动机的运行和性能特征如表12.2所示。对于计算出来的发动机参数，相关数据可以从相关论文和参考书中找到(Abusoglu and Kanoglu, 2008, 2009a, 2009b;Pulkrabek, 1997)。的原理图该厂某机组排气流线的曲线图如图12.2所示。允许的年发电量为217 GWh，年重燃料石油消费在设计的操作条件下将近45000吨。
离开发动机的废气流经涡轮增压器单元的涡轮，为压气机产生必要的轴功。离开涡轮的废气被送到脱硝(反硝化)装置，在该装置中，通过向废气喷洒尿素溶液，将NOx排放降低到可接受的合法值。然后，从汽轮机排出的废气进入余热回收单元，将热量传递给给水，产生蒸汽，供工厂的生产设施使用，并对燃料转发模块、日用罐燃料油等辅助设备的气流进行预热。最后，废气在排到大气中之前流过DeSOx(脱硫)装置。
大气
大气
图12.2 DEPC装置排气流动示意图。只显示了一个引擎组。12.3.1脱硝装置(DeNOx)
反硝化装置的主要目的是将NOx废气排放处理为N2和水。在燃料燃烧过程中，包括氮气在内的分子与吸入空气中的氧气反应产生NO。如果氧气的量较少，那么产物将不是NO，而是N2。这一过程是通过提高燃烧质量实现反硝化原理的基础。对于每个发动机-
图12.2 DEPC装置排气流动示意图。只显示了一个引擎组。12.3.1脱硝装置(DeNOx)
反硝化装置的主要目的是将NOx废气排放处理为N2和水。在燃料燃烧过程中，包括氮气在内的分子与吸入空气中的氧气反应产生NO。如果氧气的量较少，那么产物将不是NO，而是N2。这一过程是通过提高燃烧质量实现反硝化原理的基础。对于每个发动机-
发电机组安装一台脱硝机组。机组的外壳是绝缘的，以防止热量传递。通过选择性催化还原(SCR)工艺将NOX排放处理成氮气(N2)和水(H2O)。SCR反应由钒/钛催化剂在300-500℃的温度范围内催化，如下图所示:
No2 + no + nh3 ^ 2n2 + 3h2o (12.1)
催化反应器由蜂窝状的特殊陶瓷制成。从液态尿素中获得的氨(NH3)被用作编辑元件。300-450°C的废气通过绝缘排气管道从钢瓶转移到DeNOX装置。高温废气通过催化反应器;在这里，NH3被注入到废气中，因此NOX与NH3反应并产生氮气(N2)和水(H2O)。
气缸直径，D (mm) |
32 g |
气缸内孔，B (mm) |
32 g |
行程，S (mm) |
4加贝 |
曲柄偏移量，a (mm) |
2加贝 |
气缸数，Nc |
18 |
活塞面积，AP (m2) |
G.G8 |
压缩比，rc |
12.31 |
排量，Vd (m3) |
0.03211 |
间隙容积，Vc (m3) |
G.GG283 |
空气流速，m a (kg/s) |
18.4 |
燃料流量，m f(kg/s) |
G.46 |
空燃比，AF |
4 g。G |
排气流量(kg/s) |
11.G |
活塞平均转速，向上(m/s) |
1 g。G |
发动机转速，N (rpm) |
15克 |
破碎功率，WVb (kW) |
844克 |
制动平均有效压力，bmep (kPa) |
249克 |
扭矩，T (Nm) |
114.6 |
制动油耗，bsfc (g/kWh) |
184.G |
比功率，SP (kW/m2) |
6211 |
比体积，SV (m3/MW) |
G.G6434 |
单位排量输出，OPD (kW/L) |
14.58 |
燃烧效率，nc |
G.98 |
容积效率，nv |
1.29 |
热效率，n |
G.41 |
这两种最终产品都是天然材料，对环境没有有害影响。DeNOX装置固体尿素总消耗量约为260 kg/h，其中NOX总质量流量为402 kg/h。经处理的烟气中NOX总量应低于表12.1所示的800 mg/Nm3。
12.3.2脱硫装置(DeSOx)
从工艺上看，所提出的烟气脱硫系统是以普通石灰石(CaCO3)为粉状试剂，生产石膏为副产物的“石灰石-石膏”工艺。石灰石消耗近750 kg/h。废气净化过程是在带有集成淬火器的洗涤器中对每一气流进行的，其中SO2和其他污染物(SO3 - HCI)通过一种悬浮液的洗涤液去除水中石灰石．废气从洗涤塔底部的上方横向进入洗涤塔的淬火区。废气在淬火区冷却至饱和温度。废气从这里垂直向上流到随后的喷嘴杠杆，在那里污染物被吸收，以及一些粉尘分离发生。在吸附SO2、SO3、HF的过程中，形成CaSO4、H20、CaSO3、CaF2等难溶性沉积物，悬浮在擦洗液中。为了防止在洗涤液槽中有较大的沉淀，在洗涤池中安装了搅拌器。这同时用于分散氧化空气。脱硫过程中发生的反应是CaCO3(S) + SO2(g) + 0.5H20 ^ CaS03.0.5H20 + CO2(g) (12.2)
当与空气发生氧化时
碳酸钙(S) (l) + 1.5 + 0.5用水水(g) ^ CaSO4.2H2O (S) (12.3)
由于持续的再循环和随后形成的一些亚硫酸盐和硫酸盐，一部分再循环液体被输送到脱水系统，该系统提供的水分减少到15%的残留含水量，以处理石膏的去除。洗涤和冷却悬浮液积聚在洗涤器下水池中，从那里取出并通过合适的耐磨再循环泵进行再循环。经处理的烟气中二氧化硫总量应低于2400毫克/Nm3(见表12.1)。表12.3和表12.4给出了烟气处理装置(deox和DeSOX)前后的废气排放含量。
12.4节油分析
柴油发动机驱动的热电联产系统(DEPCS)将柴油发动机发电产生的余热转化为有用的热量。在这些系统中，燃料化学能或热能对电能的转换比率可以定义为电效率(或热第一定律)，而对热能的转换比率则定义为热效率电和热的产生分别用W和Q表示。
内容 |
引擎1 |
引擎2 |
引擎3 |
O2 (%) |
13.40 |
13.45 |
13.55 |
二氧化碳(%) |
5.55 |
5.55 |
5.45 |
有限公司(mg / m3) |
75.5 |
90 |
105 |
没有(mg / m3) |
1485 |
1500 |
1532 |
二氧化硫(mg / m3) |
935.5 |
1149 |
1053 |
气体温度(℃) |
309.5 |
312.5 |
310 |
在单独的动力-热系统(SPHS)中，使用不同的燃料来获得电和热。在文献中，这些系统的燃料消耗被视为发电系统效率^se和锅炉热效率^sh的依赖参数(Kaarsberg et al.， 1998,1999, Voorspools and D'haeseleer, 2000a, 2000b;Sevilgen等人，2003)。
燃料类型 |
燃料油号6 |
发电量(MW) |
25.32 |
出口排气温度(℃) |
53.7 |
出口排气速度(m/s) |
8.1±0.1 |
质量流量出口废气量(m3/h) |
123464年 |
颗粒物浓度(mg/m3) |
96.78 |
颗粒物排放量(kg/h) |
11.8695±2.6904(限值:15) |
CO浓度(mg/m3) |
101.67 |
CO排放量(kg/h) |
12.5507±1.4898(限制值:5) |
SO2浓度(mg/m3) |
40.95 |
SO2排放量(kg/h) |
5.0673±0.6036(限制值:100) |
NO浓度(mg/m3) |
1282.14 |
无排放(kg/h) |
158.3056±18.7665(限制值:20) |
NO2浓度(mg/m3) |
1983.75 |
NO2排放量(kg/h) |
244.94 |
O2浓度(%) |
12.8 |
CO2浓度(%) |
6.3 |
在节油分析中，使用最大效率对DEPCS系统与SPHS系统进行环境评价。在比较DEPCS和SPHS时，假设它们产生相同的电量和热量。发电量和发电量由
W = m f LHVf e e (12.4)
其中LHVf是燃料的较低热值，mf是燃料的使用率，eand分别是DEPCS在产生电力和产生蒸汽方面的最大效率。在SPHS中产生相同电量所需的燃料量可以从
其中C e是DEPCS中使用的燃料的较低热值与SPHS中使用的燃料的较低热值之比，se是SPHS在发电方面的使用效率。锅炉中产生热量所需的燃料量等于DEPCS中产生的热量，由
其中Ch为DEPCS使用的燃料的较低热值与SPHS锅炉使用的燃料的较低热值之比，£sh为SPHS在蒸汽产生方面的消耗效率。在这种情况下，节省的燃料量可以表示为(Kaarsberg et al.， 1999)
式(12.8)中需要满足的在DEPCS中获得燃油节省的极限条件为
在两个系统中使用相同燃料的情况下，Ce = Ch = 1■
就变成了
DEPCS所需的数据和热力学计算结果见表12.5 (Abusoglu and Kanoglu, 2008, 2009a, 2009b)。对于SPHS，所需数据取自文献(Sevilgen et al.， 2003)。DEPCS产生的净电力和蒸汽分别为25,320千瓦和176.1千瓦。燃油在DEPCS中的质量流量为1.38 kg/s(见表12.5)。
利用本节公式，确定SPHS发电机组和锅炉机组的燃料质量流量分别为1.66 kg/s和0.20 kg/s。很明显，与现有的DEPCS相比，使用独立的动力和热力生产单元将增加34.8%的燃料消耗。
燃料油质量流速(kg/s) |
1.38 |
燃料油热值降低(kJ/kg) |
42100年 |
发电量(MW) |
25.32 |
产生蒸汽输出(kW) |
116.1 |
废气质量流速(kg/s) |
51.G |
DEPC装置的运动效率，se (%) |
4 g.6 |
柴油机运动效率，£de (%) |
4 g.4 |
余热锅炉燃烧效率s h (%) |
11.4 |
12.5排放差异分析
在DEPCS中产生的排放量取决于发电量，而在SPHS中则取决于发电量和发电量。DEPCS的排放量由
其中，6>DEPC表示DEPCS的比排放量(单位发电量的排放量)，i表示排放类型(CO2、SO2和NOX)。电力生产和热力生产中SPHS的排放量分别为(Kaarsberg et al.， 1999)
式中，MSP,i和MSH,i分别为SPHS在发电和产热时的排放量，和分别为SPHS在发电和产热时的比排放量。由于DEPCS的减排量(A M)由
A M = W(dSPi + - ^DEPC,i) (12.14)
其中fi为热电比(热电联产系统中热能与电能的比值)。给出减排量的极限条件为#SP,i + fi#SH,i > #DEPC,i (12.15)
当比排放量不变时，热电比的变化将改变DEPCS或任何热电联产设施提供的减排。DEPC等排放生产情况下的热功率比
和SPH系统定义为临界热功率比fi*，表示为/ = - ^ (12.16)
DEPC工厂的平均比排放量可以用表12.5中的值得到。对于SPHS，这些值可以从文献中获得(Kaarsberg et al.， 1998,1999;Voorspools and D'haeseleer, 2000a, 2000b;Sevilgen等人，2003)。表12.6包含了用于热电联产和常规发电厂应用的燃气轮机、DEPC和燃气发动机的具体排放量。这些比排放量和DEPC和SPH系统效率的比较分别如图12.3和12.4所示。DEPC装置的使用效率和热功率比见表12.7。天然气、褐煤和重燃料油被认为是SPHS用于供热的锅炉的燃料，这些燃料的平均比排放量如表12.8所示。
发射 |
热电联产系统 |
传统发电厂 |
|||
燃气轮机 |
DEPC |
燃气发动机 |
SPH |
联合循环 |
|
没有* |
０．２５ |
0.41 |
1.34 |
3．3 |
0.18 |
二氧化碳 |
580 |
500 |
529.1 |
997.3 |
400 |
二氧化硫 |
- |
2.20 |
- |
3．7 |
- |
通过使用表12.4中的排放值，可以计算出DEPCS在满负荷发电时的每次排放量:NOX为10.381 kg, CO2为12.66 m3, SO2为55.704 kg。由于产生的功率和蒸汽量与DEPCS相同，SPHS的相应值分别为NOX 83.56 kg和0.110 kg, CO2 25.25 m3和0.05 m3, SO2 93.68 kg和1.28 kg。结果表明，与sphs相比，DEPC装置可分别减少87.6%、50%和41.3%的NOX、CO2和SO2排放。
£ |
ß |
||||||||||||||||
DEPC |
0.404 |
汽轮机动力系统联合循环系统锅炉 |
|||||||||||||||
0.334 |
- |
||||||||||||||||
0.480 |
- |
||||||||||||||||
0.770 |
DEPC 图12.3 DEPC与SPH满载工况NO*和SO2排放对比 E 1000 600 400 DEPC 轴马力 图12.4满载工况下DEPC与SPH CO2排放对比。
在DEPCS中，由于比排放量是恒定的，排放量随负荷的增加而增加，如图12.5所示。但是，用节油法来确定减排量可能会产生误差，因为它忽略了使用同一燃料类型的不同技术的具体排放量差异。可见，这些差异是需要考虑的重要参数。影响排放差异的参数有比排放量、热电联产的燃料类型(即在DEPCS中使用柴油或重燃料油时，排放会有所不同)和SPHS，以及热电联产系统的热功率比。 DEPC负载情况 100％ 图12.5 DEPCS NO*和SO2排放量随负荷变化的变化。 12.6结论 本章研究了实际DEPC装置的废气排放特性，以及该装置中脱硝(DeNOX)和脱硫(DeSOX)烟气处理装置的运行情况。采用节油分析方法和运动效率进行尾气排放评估。废气排放减少是用节省燃料的比喻来表示的。结果表明，DEPC热电联产取代了单独的热电生产应用，大大减少了不必要的排放，即与SPHS相比，DEPC工厂可以分别减少87.6%、50%和41.3%的NOX、CO2和SO2排放。但是，结合本章给出的实际案例研究，对于使用节油分析方法和减排可以给出以下结论: •减排受到系统参数的影响，如比排放量、燃料类型、热电联产类型以及不同的比热和功率应用。 •采用节油法计算的减排量会产生误差，因为该方法忽略了使用同一种燃料的不同技术的具体排放量差异。 •节油分析方法无法确定所需减排的极限条件。因此，热电联产应用并不总是能减少排放(Sevilgen等人，2003年)。 •DEPCS的排放评估采用基于运动效率而非文献中常用的燃料利用效率的燃油节约分析方法(Kaarsberg et al.， 1999;Voorspools and D'haeseleer, 2000a, 2000b;Sevilgen等人，2003)。基于火用的节油分析方法的使用说明了电力生产系统的输出质量，因此可以消除结果的随意性。然而，为了得到合理的结果，使用基于火用的评估方法，应该直接将排放分配到产生的功率和热量中。 致谢作者感谢加济安泰普大学科学研究项目部提供的支持，并非常感谢SANKO能源公司的工厂管理和工程师在整个研究过程中的合作，并为工厂提供数据。 命名法 W功率，kW Q热率，kW LHV低热值，kJ/kg m质量流量，kg/s m排放量(mg/Nm3)希腊字母r第一定律(能量)效率s第二定律(运动)效率 0比排放量(g/kWh) P热功率比P临界热功率比 下标se se单独的电单独的热电热燃料sh h f 参考文献 Abdel-Rahman, AA(1998)关于内燃机的排放:A 审查。国际杂志能源研究地球科学进展，22:483-513。 Abusoglu, A, Kanoglu, M(2008)柴油发动机热电联产系统的第一和第二定律分析。能源转换与管理，49: 2026 - 2031。Abusoglu, A, Kanoglu, M (2009a)柴油发动机热电联产的运动和热经济分析:第1部分-配方。应用热工程29:234-241。 Abusoglu, A, Kanoglu, M (2009b)柴油发动机热电联产的热力经济分析:第2部分-应用。应用热工程29:242-249。 EPA报告- AP 42(2000)空气污染物排放因子汇编。第五版，华盛顿特区，美国。 Frangopoulos, CA(1993)，热电联产-前进的道路。欧洲会议-希腊生产力中心会议记录，雅典，希腊。Hepbasli, A(2005)土耳其电力部门的发展和重组:回顾。可再生能源与可持续能源评论9:311-343。国际能源机构(国际能源机构) (2005)能源政策的国际能源雷竞技手机版app机构的国家:土耳其评论。经合组织/ EA,法国。 卡尔斯伯格，T，埃利奥特，RN，斯普尔，M(1999)综合评估节约能源热电联产的减排潜力。美国节能经济委员会(ACEEE'99)，华盛顿特区，美国。Ocak, M, Ocak, Z, Bilgen, S, Keles, S, Kaygusuz, K(2004)能源利用、环境污染与可再生能源土耳其的消息来源。能源转换与管理45:845-864。 Say, NP, Yucel, M(2006)，土耳其的能源消费和二氧化碳排放:基于经济增长的实证分析和未来预测。能源政策，34:3870-3876。 Sevilgen, SH, Erdem, HH, Akkaya, AV, Cetin, B(2003)热电联产系统与常规发电厂的比较及其环境影响评价。第一届国际能源、火用与环境研讨会论文集，ízmir，土耳其。 Stenhede, T(2004)热电联产和排放。第十届国际能源与环境技术系统博览会和会议，ICCI'2004，伊斯坦布尔，土耳其。 Ulutas, BH(2005)土耳其适当能源政策的确定。能源，30:1146-1161。 Voorspools, K, D'haeseleer, W (2000a)整个发电系统评估CO2排放的动态模拟。第三届亚太可持续能源与环境技术会议，香港。Voorspools, K, D'haeseleer, W (2000b)在给定能量背景下热电联产的影响。第五届温室气体控制技术国际会议(GHGT-5)，澳大利亚凯恩斯。 |
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