新環保標準下火電廠環保設施的改造

郭成

摘要：隨著經濟的快速發展，環境問題也日益突出，人們對工業生產效率以及環保的需求越來越大，電廠作為國家經濟發展的重要支柱，其環保治理問題進而成為了重點關注對象。文章從電廠脫硫除塵環保管理為切入點，著重分析了電廠環保管理中存在的問題，并提出相應的解決對策，以期能為實際工作起到一定的借鑒作用，提升電廠現階段的環保管理水平。

關鍵詞：火電廠脫硫除塵;環保設施;問題;措施

現階段我國能源發展以電力資源為主體，強調大力開展電力基礎建設以滿足國內電力需求。但我國電力資源需求量巨大，且長期呈現增長態勢，存在一定的供需矛盾，而火力發電領域的矛盾尤其突出。在火電廠運營過程中，往往會伴隨一些污染物排放，雖然電力企業積極加以應對并進行嚴格把控，但是仍需要消耗大量的環保輔助資源。因此，需要針對火電廠環保設施進行優化，進而實現綠色節能，以更好地面對市場需求和社會要求。

1 電廠環保管理中的問題

1.1 無組織排放問題

隨著我國工業化發展進程的加快，無組織粉塵排放現象日益突出，嚴重危害了自然環境和人類生活。無組織排放源是指沒有固定排放設施或者排放高度低于15m的地面污染源，通常包括面源、線源和點源等。對于電廠，鍋爐物料（包括煤炭、爐渣、煤灰、石膏、煤粉） 及石灰石粉、水泥、砂土等易產生揚塵的粉狀、粒狀物料等在運輸、裝卸、儲存、轉移、輸送以及生產工藝過程中產生粉塵現象，均屬于無組織排放。目前電廠無組織排放控制難點主要是煤場、灰場（石膏堆場） 由于堆存、裝卸、傳輸等操作及風蝕作用造成的揚塵。煤塵不僅污染環境，同時大量的煤炭也會以揚塵的形式飄散于空氣中，造成煤炭資源的流失。受市場環境影響，粉煤灰、石膏等綜合利用率降低，只能暫存于灰場，灰場無組織排放控制難度逐漸增大。

1.2 固廢（危廢）處理處置問題

電廠固體廢物主要為粉煤灰、爐渣、石膏，危險廢物主要有廢催化劑、廢礦物油、廢蓄電池、廢樹脂等。近年來，國家高度重視固廢污染環境防治工作，建設“無廢城市”、生活垃圾分類、禁止洋垃圾入境等相關領域細化措施不斷出臺，特別是2020年9月1日開始實施的新《固廢法》，強化了政府及其有關部門監督管理責任，完善了工業固體廢物、危險廢物等污染環境防治制度，健全了保障機制，嚴格了法律責任，加大了對固廢管理不合規的處罰力度，增加了企業的違法成本，這些嚴格的法律責任變化需要企業特別關注。

2 電廠環保設施的運行狀況與性能診斷

2.1 指標體系

在新的環保指標要求下，燃煤電廠在進行指標體系建設的過程中，應能夠從環保管理體系、污染排放控制、設施運行狀態等方面展開進行建設。從而在對燃煤電廠環保設施的性能進行診斷的過程中，可以基于相應的診斷指標體系嚴格控制燃煤電廠在生產過程中的各項活動。因此，在這一層級下，只有基于對管理體系建設的強化，提升燃煤電廠內部各級員工在進行自身職責工作的過程中，強化自身的環保設施建設意識，以從根本上對環保設施運行管理的綜合水平進行判斷，從物質方面出發降低燃煤電廠在生產過程中存在的污染問題。

2.2 診斷方法

對于燃煤電廠的綜合質量判斷而言，要想使其綜合質量與結果更具有代表性，就要從診斷方法的選取上出發，結合具有針對性的措施，維護燃煤電廠的綜合運行質量。而目前應用較普遍的診斷方法主要有診斷目標書、量化方法以及數學模型診斷法。從總體上來看，數學模型的構建是使燃煤電廠在運行的過程中各項具體內容的診斷結構能夠得到保證的關鍵所在。在實際應用的過程中，數學模型的應用是建立在模糊集合論的基礎上得以建立，其能夠基于對特爾斐法量化表現的運用，建立起一個具有針對性的診斷與權重矩陣，以配合模糊推理，來獲取對應的數據信息，基于量化結果，來完成對針對性模型的構建，同時，在對其進行具體判斷的過程中，為了使環保設施的運行狀態得到更加真實、全面的表現，可以分門別類對環保設施的綜合運行性能表現與效果進行分析。

3火電廠環保設施改進措施

3.1確保熱動系統穩定運行

熱動系統是火電廠中一項重要系統，其運行要嚴格依據熱動系統機組的具體工作形式，啟動火電廠機組時，采用節流配汽方式進行，通過這種方式可以減少具體啟動時的能耗量，當機組啟動后正常運行，然后，在節流配汽基礎上與噴嘴汽方式進行聯合，從而降低能耗。除此之外，火電廠熱動系統運行期間，作業人員要采取合理方式對機組中的各項參數內容進行全面控制，目的就是保證各項參數都處于可靠范圍內，確保機組始終都在最佳運行狀態，進而達到以最低能耗的方式發最多電能，同時，減少各種不同類型污染物質的產生。真空系統是熱動力系統中一項重要系統，其運行情況會對熱動力系統運行效果產生直接影響，因此，相應的工作人員在具體工作開展期間，對真空系統具體運行狀態進行動態跟蹤，以免發生能耗量加大，降低生產效率情況的發生。

3.2對除塵設備進行優化

我國火力發電普遍都是利用燃煤發電機組進行發電作業，在燃煤煙氣除塵凈化方面長期沿用傳統方式，除塵質量和效率方面都不盡人意，電袋復合、布袋除塵、靜電除塵已經無法滿足我國社會發展需求，需要積極進行優化創新改革。在除塵設備方面，可以將高壓負荷脈沖以及前級電廠高頻電源進行改造優化，利用傳感設備進行動態自動控制調整和閉環調節來提升整體除塵效率。同時針對倉泵系統進行改造，加裝流化裝置增強輸送效率，減少因倉泵系統對除塵器的影響因素。隨著我國新的環保超低排放標準的頒布實施，火電企業需要積極對除塵設備進行優化，單一的除塵方式已經無法達到環保要求，需要針對性地將各種除塵方式進行結合并積極引進新型設備。引進過程中需要結合自身實際需求和實際排放情況進行，保證設備的實用性和適配性。目前一般采用高效除霧和濕式靜電兩種除塵方式，整體表現優質是未來發展的主要方向。但是優質的表現背后需要注意濕式靜電的廢水處理，同時針對濕式靜電除塵方式進行優化，深度發掘其社會與經濟價值，保證經濟收益和生態收益最大化。

3.3脫硝裝置節能降耗技術

3.3.1流場優化

脫硝裝置流場優化采用物理模型試驗、現場冷態流場試驗和CFD數值模擬相結合方法，重點關注噴氨裝置上游和催化劑上游速度分布，通過調整導流板、整流裝置、噴氨裝置和靜態混合器等等措施，實現催化劑入口速度、氨氮摩爾比、溫度等滿足催化劑運行要求;采用流場優化結合熱態噴氨優化調整試驗，使氨濃度場與煙氣流場進一步匹配，從而使脫硝裝置達到最佳的工作性能;通過現場觀察催化劑積灰、磨損等情況，結合速度場測試結果來判斷是否需要優化改造，速度場優化最大的目的是延長催化劑壽命。以某機組為例，原設計催化劑入口速度值為14.8%，采用現場冷態測試校準修正CFD計算模型，通過在反應器楔形頂蓋內部增設小擋板，使首層催化劑入口速度相對標準偏差減小至5.7%。

3.3.2噴氨優化調整

主要針對噴氨支管手動閥的調整，當脫硝裝置出口NOx濃度場不均勻系數大于20%時，應開展噴氨優化調整工作。噴氨優化調整能在一定程度上提高脫硝裝置性能，控制氨逃逸水平，但對于部分SCR裝置來說，同時進行噴氨混合裝置和流場優化改造，效果更佳。噴氨優化調整宜每年開展一次，尤其在機組大修后和煤質變化較大的情況下應實施噴氨優化調整試驗。

結束語

綜上所述，社會經濟呈快速發展的趨勢，經濟發展和環境保護之間的矛盾日益突出，以何種方式做好環境保護工作至關重要。本文以電廠環保設施的優化改造工作為重點探討對象，提出具體的節能優化措施，包含除塵設備、脫硫設備、二氧化硫治理設施及煙塵治理設施四個方面，以期提高電廠設施的運行穩定性并減小對環境的不良影響，促進社會經濟的可持續發展。

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