燃煤火力發電與汙染防治 台灣電力公司 台中火力發電廠 95.11.13.

Presentation on theme: "燃煤火力發電與汙染防治 台灣電力公司 台中火力發電廠 95.11.13."— Presentation transcript:

1 燃煤火力發電與汙染防治 台灣電力公司 台中火力發電廠

2 致 謝 該資料的原檔案係由台灣電力公司台中發電廠運轉課運轉二股張進發股長精心製作 特別獲張進發股長同意，經部分修飾後完成此簡報檔案。
致 謝 該資料的原檔案係由台灣電力公司台中發電廠運轉課運轉二股張進發股長精心製作 特別獲張進發股長同意，經部分修飾後完成此簡報檔案。 該簡報檔特經張股長首肯，僅作為教學用途之用，僅此向張股長致上最深的謝意。 台中發電廠運轉課 運轉二股張進發股長

3 內 容 綱 要 一、認識能源 二、認識火力發電 三、傳統汽力機組概述 四、火力發電廠的環境保護與設備 五、經濟與環保 六、結論

4 一、認識能源 1. 核能 (Nuclear power) 2. 石化燃料 (Fossil fuel) 煤 (Coal)
(一) 能源的種類 1. 核能 (Nuclear power) 2. 石化燃料 (Fossil fuel) 煤 (Coal) 石油 (Petroleum) 液態天然氣 (Liquid Natural Gas, LNG) 3. 再生能源 (Renewable energy) 或替代能源(Alternative energy) 水力、風力、太陽能、海洋能、地熱、 垃圾、沼氣、廢輪胎．．．．．

5 (二)台灣能源使用概況(2002年) 1. 核能： 8.0% 2. 石化燃料： 90.7% 煤： 32.6% 石油： 50.8%
1. 核能： % 2. 石化燃料： % 煤： % 石油： % LNG： % 3. 水力： % 4. 再生能源： < 0.76%

6 二、認識火力發電 今日主題 (一)發電機組種類 火力發電 核能發電 水力發電 風力發電 太陽能發電 潮汐發電 …………

7 (二)何謂火力發電? 燃燒石化燃料產生電力之發電方式 稱為「火力發電」

8 (三)認識石化燃料(Fossil Fuel)
主要成份: 碳(c)、氫(H) 次要成份: 硫(S)、氧(O)、氮(N)、 灰份(ASH)、水份(Moisture)

9 (四)石化燃料種類一覽表

10 (五)火力發電機組種類與使用之燃料 機組種類 使用燃料 傳統汽力發電機組 煤、重油、天然氣 氣渦輪機組 天然氣、輕柴油 複循環機組 柴油機組

11 (六)何種石化燃料最具經濟效益 1.係指產生相同熱量蒸汽或熱水 　所需成本何者最少？ 重油??? 煤炭??? 天然氣??? 輕柴油???

12 2. 93年台電公司發電成本一覽表

13 3.對KWH的認識 1W (瓦特)：1伏特(V)電壓× 1安培(A)電流 1KWH(仟瓦)：1W電力連續作功1000小時 即所謂的1度電
KNOWLEDGE

14 考考你有無概念??? 它大概多少瓦??

15 再考考你!!! (1)一度電可供1盞20燭光(W)日光燈點用多久? (2)1噸的冷氣機 每小時耗用多少KWH電力 ? 每小時電費多少元 ??

16 5.電價一覽表 夏月：6月1日～9月30日 用電量愈多則每度電費愈高

17 “Drink Less milk tea for pay the fee of air conditioner”
以經濟角度評估 吹冷氣與喝珍奶 何者較具經濟效益？ “Drink Less milk tea for pay the fee of air conditioner”

18 可否請問你!! 吹冷氣與打手機 那一項較便宜???

19 您家每月 　用幾度 　電？

20 7. 結 論 到底那一種燃料最便宜？ CONCLUSION 如果你家裝了冷氣機 有無需要Q儉捨不得使用？

21 (七)何種燃料對環境衝擊最少 歐巴桑是講什麼 ??

22 1.燃燒反應與可產生熱源 Combustion Reaction (不含水蒸汽熱量) (含水蒸汽熱量) CXHY+O2 CO2+H2O

23 2.石化燃料燃燒後產物 那一項排放量最多??? (二氧化碳) (一氧化碳) (水蒸汽) (亞硫酸氣體) (硝酸氣體) (粒狀汙染物)
N2、O2 EMISSION

24 3.認識CO2對環境的衝擊 何謂溫室效應？ 溫室效應的禍首？ 何種燃料燃燒後 CO2 產生量最多？ 煤： 100% 重油： 78%
煤： % 重油： 78% 天然氣：50% Greenhouse effect

25 4. 地球暖化的影響 高山冰河融化 北極冰層縮減 氣候異常

26

27 5. CO 無形殺手 無色、無臭、無味 與血紅素親和力極高 人吸入不知不覺中降低了血紅素帶氧能力 空氣中有0.1% CO，兩小時即有缺氧症狀

28 你可否看過?? "炭火無情 " "人心溫暖" (中國時報 ).

29 目前四大熱門社會新聞 卡奴 搶劫 隨機擄人 燒炭自殺

30 (中國時報 ) 為什麼選擇燒炭自殺?

31 人生更黑白! 死狀被美化,去年奪走近千人命 燒炭自殺未遂組織缺氧引發遲發性神經病變 後遺症多 失憶、癱瘓、手抖、失禁…
(中國時報 ).

32 長時間睡於開冷氣汽車裡面會中毒死亡你認為呢??
有人說 : 長時間睡於開冷氣汽車裡面會中毒死亡你認為呢?? 卻真的常發生於汽車旅館你認為什麼原因??

33 你敢知 ?? 為何黑人也會得皮膚癌？ 為何青蛙愈來愈少？

34 6. 認識氮氧化物對環境的影響 (1)NOx的種類 NO、NO2、N2O、N2O2統稱 NOx (2)NOx的形成 熱態氮氧化物 (Thermal NOx) 燃料氮氧化物 (Fuel NOx) (3) NOx是破壞地球外圍臭氧層(O3)的元兇 (4) 臭氧層遭破壞的結果是什麼？

35 誰先發現臭氧層破洞 ???　????

36 7.認識硫氧化物對環境的影響 燃料中的硫，燃燒後形成SO2或SO3 統稱為SOx 與NOx形成的HNO3及H2SO4 為酸雨的主因
酸雨對環境的影響？ Sulfur

37 8.煙囪還有那些排放物?? 粒狀污染物 水蒸汽 氮氣(N2) 氧氣 可否請問你 它們對環境有害嗎??

38 奈差那麼多?? 台化彰化廠 台中電廠 Stack

39 8.結　論 究竟使用那種燃料對環境影響最少？ 煤炭？ 重油？ 天然氣？

40 八.運轉操作考量 煤　炭？ 重　油？ 輕柴油？ 天然氣？ 那一種燃料操作最容易??? 對負載反應最快???

41 鐵達尼號郵輪 1912年首航 由英格蘭駛向紐約 途中撞冰山沉沒於 北大西洋 搭載2200多人 獲救700多人

42 問題探討 你可知它為何會撞上冰山?? 它燃用什麼燃料?? 它對環境有無影響??

43 (四)從來源角度那一種石化燃料最可靠 煤　炭 (Coal)？ 重　油 (Heavy oil)？ 天然氣 (LNG)？

44 (五)依國家政策 政府推廣那一種石化燃料 固體燃料 (Solid fuel)？ 液體燃料 (Liquid fuel)？
氣體燃料 (Gaseous fuel)？ Policy

45 ?? ?? ?? 如果你是位老板 你會選擇燃用那一種燃料？ Boss

46 三.傳統火力汽力機組概述 煙囪 鍋爐 汽機 發電機 Steam 海水 冷凝器 水 煤、油、天然氣

47 (二)熱力循環概況 藍欽循環(Ranking Cycle)： 壓縮加熱膨脹凝結 再熱循環(Reheat Cycle)： 設有再熱器 再生循環(Regeneration Cycle)： 設有飼水加熱器

48 What is the regenerative cycle?
Boiler Turbine Condenser Heater Pump

49 (二)能量轉換概述 Air Air Boiler →燃燒→化學能→熱能 Turbine：熱能→機械能 Generator：機械能→電能
電力輸出 Condenser Fuel 廠內用電 →燃燒→化學能→熱能 Boiler：Fuel＋Air Turbine：熱能→機械能 Generator：機械能→電能

50 排煙脫硝 靜電集塵器 煙囪 排煙脫硫 煤場防風柵網 海水電解 廢水處理 (三)

51 (四)主要設備 鍋 爐 汽輪發電機

52 Cross Section Of Steam Turbine

53 實際汽機

54 實際汽機

55 Cross Section Of Generator

56 發電設備 345KV GIS開關場 主 變 壓 器

57 345KV 輸電線路

58 四.台中電廠環境保護設備 (一)火力電廠影響環境項目
四.台中電廠環境保護設備 (一)火力電廠影響環境項目 1.溫排水 2.噪音 3.煤場煤塵 4.製程廢水 5.煙囪污染排放 6.CO2 7…………… 氮氧化物 粒狀污染物

59 (二)火力電廠環保投資項目 1.電廠公園化 2.溫排水防治措施 3.噪音防治 7.煙囪污染排放防治 4.煤場防風柵網 排煙脫硫設備
5.廢水處理設備 6.高煙囪 7.煙囪污染排放防治 排煙脫硫設備 排煙脫硝設備 靜電集塵器

60 環保設備投資金額佔比

61 1. 臺中發電廠景觀公園化成果 全國第一個經過環境影響評估(EIA)審核通過才興建的電廠，是一座 公園化的電廠 減少風揚效應並提昇空氣品質。

62 2. 海水系統 海水送至冷凝器冷卻汽機排汽回收再循環 溫排水經800公尺導流堤降溫排至大海

63 3. 溫排水防治措施 環保設備 冷卻循環水出口設置800公尺導流堤， 使溫排水自然散熱

64 台中發電廠溫排水監測位置圖 放流口水溫不得超過 42℃ 距排放口五百公尺處之表面水溫差不得超過4℃ 台中電廠 排放口 N 背景點 NO.3
海水入口渠道 台中港 台中電廠 大肚溪出口 N 背景點 灰塘 海水出口渠道 放流口水溫不得超過 42℃ 距排放口五百公尺處之表面水溫差不得超過4℃

65 SCR: Selective Catalytic Reduction
4.排煙脫硝設備 環保設備 (1)源頭抑制 鍋爐採用低氮氧化物 燃燒器(LNB) 採用分段式燃燒 (2)後端處理 設置SCR (選擇性觸媒反應器) 維持NOx低100pp 以符合排放標準 SCR: Selective Catalytic Reduction

66 (3)SCR 反 應 式 使煙氣中 NO、NO2與 NH3反應 還原成氮及水蒸汽 有害否? 4NO+ 4NH3＋O2 4N2+ 6H2O
6NO2+ 8NH3  7N2+ 12H2O NO+ NO2+ 2NH3  2 N2+ 3H2O 有害否?

67 5. 排煙脫硫設備(FGD) (1) 設置目的: FGD: Flue Gas Desulphurization 吸收煙氣中硫氧化物
(Sox)使排放濃度 維持低於100ppm 以符合排放標準 採高效率之 濕式石灰石 排煙脫硫設備 FGD: Flue Gas Desulphurization

68 (1) 排煙脫硫(FGD)系統流程圖 石灰石粉 : 500 噸/日 ; 石膏產量: 850 噸/日 吸收塔 一次漩渦分離器 除霧器沖洗水
煙氣 淨煙氣 熱交換器 氧化空氣 吸收塔攪動泵 石膏沖放泵 噴灑泵 一次漩渦分離器 真空帶式過濾器 石膏 石膏倉 二次漩渦分離器 石灰石粉倉 廢水處理 石灰石粉 粉漿槽 Spray pump Agitator Blowdown pump 石灰石粉 : 500 噸/日 ; 石膏產量: 850 噸/日

69 (亞硫酸氫鈣) (硫酸) 結晶： CaSO4＋2 H20  CaSO4．2 H20 (硫酸鈣) (水) (石膏)
(2) 排 煙 脫 硫 反 應 式 吸收：H20+SO2H2SO3 (亞硫酸) 中和： 2H2SO3+ CaCO3  Ca(HSO3)2+ H2O + CO2 碳酸鈣(石灰石) 氧化： Ca(HSO3)2＋O2  CaSO4 + H2SO4 (亞硫酸氫鈣) (硫酸) 結晶： CaSO4＋2 H20  CaSO4．2 H20 (硫酸鈣) (水) (石膏)

70 6.靜電集塵器 (1)設置目的: 吸集灰中粒狀污染物，作為飛灰再利用 (2)集塵效率 : 99.79% (3) ESP :
環保設備 6.靜電集塵器 (1)設置目的: 吸集灰中粒狀污染物，作為飛灰再利用 (2)集塵效率 : % (3) ESP : Electrostatic Precipitator

71 Cross Section Of Electrostatic Precipitator

72 (5)飛灰之再利用 環保設備 飛灰用密閉式輸灰管送至灰倉貯存，採公開標售方式提供外界廠商利用。 剩餘飛灰輸送至灰塘填埋。

73 7.空氣品質監測與站位置圖 依EIA承諾環繞在台中電廠四周設置十處空氣品質監測站。(全國設立最多站之工業廠區)
每個監測站監測的項目包括 SOX、NOX、PM10、TSP、風向及風速。 大肚、梧棲、清水、線西及草屯五站與台中縣環保局連線。 每月月報送台中縣第六審查環保小組各縣議員。 每年定期向中部四縣市舉辦期中及期末說明會。 台中市 1、環繞在台中電廠四週有十個空氣品質監測站。台電最多,除了解台中電廠外亦提供中部四縣市之空氣品質參考同時以做為監督中部其他重污染源之參考. 2、每個監測站監測的項目包括 SOX 、NOX、PM10 、 TSP、 風向 及風速。 3、與財團法人福爾摩莎新世紀環保基金會平行監督此十站之空氣品質，每年定期舉辦期中、期末報告說明會，並發行環保聯訊雙月刊。(此環保基金會由台中縣公害防治協會、台中市新環境促進協會、彰化縣公害防治協會及南投縣生態保護協會共同組成)。

74 環保設備 8.噪音防治 (1)屋內式廠房設計 減少噪音對周遭環境 的影響。 (2)安全閥加裝消音設備 減低產生之噪音。

75 9.煤場抑塵設備 (1)防風柵網: 柵網高度25公尺 減低風速50% 以防止煤塵飛揚 (2)自動噴水槍

76 10.高煙囪排放 (1)高度250公尺 (2)高煙囪目的： 提高排煙擴散效果 增加通風力 (3)設備價值： 3.27 億元/兩部機

77 你知否?? 為何無De-CO2設備???

78 五.經濟與環保 拼經濟!!!! 顧環保!!!! 請問你可否聽過???

79 What are they doing ?????

80 (一) 京都議定書 1.何謂京都議定書 以歐盟12國及日本為首之聯合國氣候變化綱要公約國
締約國於 假日本東京第三次會議,簽署具有管制溫室氣體排放效力的協議書 因係在東京簽署,故命名為“京都協議書”

81 2.京都協議目的 以減少人類燃燒石化燃料，減少溫室氣體排放,防止溫室效應造成地球溫度逐年上升為目的 防止臭氧層破壞

82 3.減少石化燃料使用面臨的問題 生產成本提高 競爭力降低，經濟成長衰退 產業外移，失業率提升 已開發國家面臨之問題

83 4. CO2排放量與經濟成長 幾乎成正比關係 中國大陸、印度、巴西、墨西哥 CO2排放不斷成長 經濟亦蓬勃發展 歐盟??? 日本???

84 除石化燃料外 還有那些 替代能源????

85 5.能源的種類 (1) 核能 (2) 石化燃料（有碳燃料） (3) 再生能源 煤 石油 LNG 水力、風力、太陽能、海洋能、地熱、
垃圾、沼氣、廢輪胎．．．．．

86 這又說什麼?? 95.05

87

88

89 京都協議書 VS 非核家園 經濟 VS 環保 何去??? 何從???

90 你認為它能替代煤炭及核能嗎??

91 6.我們因應對策????? (4)因應對策 (1) 燃用石化燃料衝擊環境 (2) 核能高風險 (3) 再生能源有限 提高能源轉換效率
節約能源 改善運輸工具 ………………

92 六.結論 基於最現實競爭大環境中為生存問題 各種能源使用是不可避免 依三E角度評估 燃煤發電仍為現階段 不能或缺之選擇 你認為呢??

93 簡報完畢 敬請指教