地里夏提阿德里汗
(新疆電力設計院,新疆 烏魯木齊 830002)
火力發電行業是我國電力行業的重要組成部分,對火力發電的環保性現狀進行分析,降低火力發電過程中產生的環境污染,對建設環境友好型社會有著重要的意義。
隨著經濟的發展和社會的進步,火力發電是我國重要的發電形式之一,承擔著為人們的正常生產生活提供電能的重要任務,是保證我國經濟發展的關鍵因素。我國的煤礦儲量豐富,因此火力發電廠在我國的分布十分廣泛,與其他發電形式相比,火力發電具有性能穩定、供電質量高、技術成熟、適用范圍廣等特點。在我國北方大部分地區,尤其是產煤量較大的地區有著廣泛的分布。
雖然火力發電在我國經濟發展的過程中扮演著重要的角色,但是火力發電廠運行過程中污染物排放對環境造成的危害也不容小視。煤炭屬于化石能源,其燃燒過程會產生大量的二氧化碳,而二氧化碳正是引發溫室效應的氣體,大氣中二氧化碳的含量過多會對地表熱量的散失造成嚴重的阻礙,導致溫室效應的發生。
此外,由于煤礦中常常含有大量的雜質,而雜質的燃燒可能會產生一些有毒有害的氣體,對環境造成污染,并影響周邊居民的身體健康。我國煤礦中含有大量的硫元素,在火力發電的過程中,硫元素隨著煤礦一起發生燃燒,產生二氧化硫氣體。二氧化硫是導致酸雨的罪魁禍首,隨著人類工業的發展和化石燃料的廣泛應用,因化石燃料的燃燒而引發酸雨的現象在世界屢見不鮮。酸雨會提高土壤及水體的 pH值,嚴重影響植物和水生生物的正常生長。此外,酸雨對建筑物也有強烈的腐蝕作用,如果一個地區經常出現酸雨,便會嚴重的影響到該地區建筑物的使用壽命,使建筑物提早出現病害,對人們的生命財產安全構成威脅。而早期的火力發電廠由于技術和資金的限制,通常都不安裝脫硫設施,因此,其運行過程會向環境中排放大量的二氧化硫,大大增加了酸雨發生的概率,對環境造成了嚴重的污染。
同時,煤炭的燃燒也會在一定程度上釋放氮氧化物氣體,氮氧化物的大量存在能夠引發光化學煙霧現象,對人們的生命健康產生不利影響,20世紀發生在美國的洛杉磯煙霧事件便是光化學煙霧的典型例證。由于光化學煙霧發生的時間要遠遠晚于酸雨,因此其危害直到 20世紀末期才漸漸地引起人們的重視。因此,我國的大部分火力發電廠在建設期間均沒有配備相應的脫氮設施,導致氮氧化物的排放能未得到有效地控制,進一步加重了火力發電造成的環境污染。
最后,火力發電還會產生大量的粉塵,而粉塵中粒徑較小的顆粒可隨著人的呼吸被吸入肺中,對人類的呼吸系統造成嚴重的傷害。同時,大量的粉塵也會降低環境的可見度,威脅交通運輸的安全。當粉塵在植物葉片上大量沉積時,便會影響植物的光合作用,長此以往便會令植物枯萎死亡,對農業有著較大的危害。雖然除塵設施的使用在很大程度上降低了火力發電中粉塵排放對環境的造成的不良影響,但是粉塵的污染問題依然普遍存在,并成為火力發電產生的環境污染物的組成部分。
火力發電排放的環境污染物主要包括二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物以及粉塵這四大類,對空氣造成較為嚴重的污染,當污染物的濃度超過環境的承載能力,便會引發酸雨、光化學煙霧等環境污染事件。因此,加大火力發電廠建設與運行過程中的環境保護力度,完善相應的環境保護措施,是降低火力發電環境污染的重要舉措。
當前我國火力發電的建設與發展過程中,主要存在有火力發電場分布不均衡、污染物排放不考慮環境承載能力、能源利用水平較低以及環境污染程度和能源使用量不成正比等問題。由于火力發電在運作過程中需要大量的燃料,而燃料的遠距離運輸勢必會增加火力發電的成本,因此火力發電廠通常建設在煤炭儲量較為豐富的地區,尤其是在北方大部分地區有著廣泛的分布,以山西省為代表的部分地區火力發電廠的數量過于密集,在火力發電過程中產生的污染物遠遠超出了當地環境的自凈能力,使山西省以及部分火力發電企業較為集中的地區成為了國家的重點酸雨控制區。而部分火力發電企業在建設與運行的過程中為了降低工程的成本、運行的費用,簡化甚至省略了脫硫、脫氮以及除塵的設施,在實際運行過程中也很少使用相應的設備,導致污染物的排放大大超出了國家標準的規定,對環境造成了嚴重的污染。同時,由于我國部分火力發電廠的建成年代較早、運行時間較長,因此設備的能源利用率也相對較低,而只能通過加大燃煤量的方式才能保證其生產的需要,這一舉動不僅增加了火力發電對能源的消耗,不利于企業的可持續發展,同時也與我國節能減排的發展目標背道而馳,提高了火力發電環境保護工作的難度。
為了響應國家關于建設環境友好型社會的號召,我國環境保護部門加大了對火力發電環境保護工作的重視力度,同時火力發電企業也意識到了環境保護對于自身發展的重要性,因此,更多的環境保護技術被應用到了火力發電的環境保護工作中,對我國火力發電環境保護工作的開展起到了積極的促進作用。
首先,脫硫技術的應用有效地降低了火力發電的二氧化硫排放量,對減輕酸雨污染有著重要的意義。雖然脫硫設備的使用會在一定程度上提高火力發電廠的運行成本,但根據火力發電廠的實際情況選擇適當的脫硫設備,可對企業的運行成本進行有效的控制。此外,脫硫技術的使用大大地降低了二氧化硫對環境造成的污染,減少環境污染的治理成本,因此,從總體上來說,火電廠脫硫技術的使用對地區經濟的發展有著重要的促進作用。
其次,在火電廠的生產過程中引入先進的脫氮技術,可以在很大程度上減輕火力發電企業氮氧化物的排放量,減少氮氧化物對當地大氣造成的污染,提高當地的空氣質量,為居民創造良好的生活環境。
再次,提高火力發電廠的能源利用效率,能夠使火力發電廠的發電效率得到大幅度的提升,在節約發電廠的運行成本的同時,也能起到節能減排的效果,從而全面的提高企業的經濟收益,較少企業運行過程中造成的環境污染,對我國可持續發展戰略的實施起到了良好的推動作用。
最后,積極的更新火力發電廠的除塵裝置,合理的使用新技術與新工藝,提高火力發電除塵裝置的除塵效率,能夠進一步降低火力發電過程中產生的粉塵污染,有效地保護當地的環境,并在一定程度上降低了粉塵引起的呼吸道疾病的可能性,維護了居民的身體健康,對我國環境保護工作的順利開展有著重要的意義。
對我國火力發電行業的環保性現狀進行研究,能夠發現當前我國火力發電行業環境保護工作中存在的不足,并有針對性的采取合理的措施進行整改,極大地促進了我國環境保護工作的發展,對我國環境保護戰略的實施有著重要的意義。
1 周佳良.火力發電能源和環境現狀及分析[J].經濟技術協作信息,2005(18)
2 戴恩賢、張新銘.火電廠對生態環境影響的總體評價[J].電力環境保護,2008(1)