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碳捕集、再利用與封存

CCUS 除污與減碳成效

發布時間:109年05月01日

CCUS 除污與減碳成效


發電廠實施CCUS之大氣排放變化

  發電廠的大氣排放物種與濃度會隨著使用的燃料種類而有所差別,而火力發電廠採用CCUS技術捕集二氧化碳,除了減少二氧化碳的排放外,一些排放物質也會因為捕集設備而進一步降低排放量,本次將針對燃煤電廠主要的二氧化碳捕集技術,包括燃燒後捕集、燃燒前捕集、富氧燃燒等三種技術實施於發電廠所產生的主要大氣排放成分的變化進行介紹。

 二氧化碳CO2

  CO2的排放主要取決於燃料的類型、能量轉換效率及CO2去除率。燃燒後捕集技術可達87%而燃燒前捕集技術則有89%之去除效率,若採用富氧燃燒技術去除效率更可達95%以上,雖然使用高效率的燃氣或煤轉氣方案可達到較低的CO2淨排放,但會提高建設及營運成本。

 二氧化硫SO2

  因為碳捕集技術採用化學吸收法的吸收劑會被酸性物質破壞,導致使用壽命縮短或效率下降,所以必須有妥善的前處理流程去除煙氣中的硫化物。通常化學吸收法的碳捕集設備都會加裝前處理設備(水洗單元),因此配有碳捕集技術的電廠,煙氣中的SO2將可額外減量90%以上。

 氮氧化物NOX

  燃燒後捕集技術使用胺基的吸收劑對於NOX的去除效果不明顯,燃燒前捕集技術對於NOX的排放則略優於前者,而富氧燃燒技術因產生NOX量本身較少,因此可以達到較低的排放。

 粒狀物PM

  燃燒後捕集技術透過前處理(水洗)與吸收塔可減少64-80% PM排放,燃燒前捕集技術對PM的排放影響並不明顯,而富氧燃燒技術則因提昇靜電集塵器(ESP)效率,加上酸氣去除,可預期非常低的PM排放量。

 其他排放物

  因為吸收劑怕酸特性的緣故,包含硫氧化物、氮氧化物、氯化氫、氟化氫等物質都會被前處理或與吸收劑反應而去除,進而減少酸性物質的排放,估計可達90%以上的去除率。因碳捕集技術能夠降低PM的排放量,連帶煙氣中的微量重金屬排放也一起減少。

連續自動監測設施系統(Continuous Emission Monitoring Systems,CEMS):具備可靠的穩定性,可長期測量數種常規汙染物,以確保碳捕集設施排放尾氣符合法規標準。

本所微型碳捕集設備試驗成果:試驗採用燃燒後捕集技術,CABS為化學吸收法可獲得較高的產品純度;VPSA為固態吸附法,雖然產品純度較低,但補集程序能耗較低。

本所微型碳捕集設備脫硫成效:無論是化學吸收法或固態吸附法,經過碳捕集設備後SOX的去除率皆有相當優異的表現。