火電廠環保設施的優化及節能措施

劉 坤

（哈爾濱市華能集中供熱有限公司，黑龍江 哈爾濱 150000）

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 火電廠環保設施的概述

我國針對火電廠生產運行制定了諸多環保規范制度，整體制度規范設計層面較廣，從設施的安裝到投入生產以及養護都有明確的限制，以保證火電廠在生產過程中各項污染物排放符合統一標準要求。近年來在國家的倡導下，火電廠環保設施已經大范圍地投入使用，常規的煙氣顆粒物處理技術及污水處理技術都得到了很好的應用，但是在脫硫脫硝方面仍有很大程度的欠缺。另外火電廠的環保設備使用年限較長，不及時進行維護保養和升級換代會造成能源大量損失甚至發生生產事故，對能源節約、生態環保乃至人身安全都會造成嚴重的影響，對火電廠的穩定發展也會產生一定的阻力。因此需要不斷對火電廠的環保設施進行優化，積極借助先進技術來實現節能環保的目 標[1]。

2 火電廠環保設施節能的重要性

我國資源總量巨大，但由于人口基數過于龐大導致人均占有量不足，而且在資源地域分布及區域供需關系方面也存在一定的矛盾。雖然我國積極謀求發展并開展建設了西電東送工程來緩解用電壓力，但是并不能有效滿足目前電力需求。現階段火力發電仍是我國主要的電力來源，火電廠每年對煤的需求量逐漸遞增，想要實現綠色可持續發展需要從根源上進行優化，且目前我國經濟發展對自然生態環境影響巨大，因此在火電廠污染排放方面需要格外注意，盡可能降低大氣污染，避免霧霾等污染現象頻發對自然環境和人類健康造成不利影響。火電廠環保設施節能優化不僅可以解決大氣污染治理問題并且能有效降低能源消耗及碳排放，進而對延緩全球氣候變暖起到積極的作用，并減少因氣候變化導致自然災害發生的可能因素，進而更好地實現人類社會可持續發展，完成綠色生態建設。

3 現階段火電廠設施存在的問題

3.1 火電廠硫氧化物污染嚴重

由于我國火電廠主要是通過燃煤方式進行發電，在生產中會伴隨大量二氧化硫氣體產生，如果將其直接排放會導致嚴重的空氣污染，對人類的呼吸道造成損害，短期處于這種空氣環境中會造成胸悶、呼吸困難，長期會導致肺炎等其他肺部疾病。且二氧化硫氣體擴散到大氣中，一旦空氣濕度較大形成降水，極易造成酸雨現象，對人類皮膚、牲畜飲水、建筑橋梁、動植物、農作物都產生嚴重的酸性腐蝕，長此以往后果不堪設想。因此需要格外注意火電廠硫氧化物污染嚴重的這類問題[2]。

3.2 火電廠的氮氧化物污染問題

氮氧化物污染主要是存在于火電領域和內燃機領域。作為主要污染排放源頭，火電廠在運營過程中氮氧化物污染物排放量巨大，且目前國內火電企業設備管理方面重視程度不足，傳統環保脫硝設備運行影響因素又相對較多，鍋爐低氮燃燒技術改造尚未普及，因此無法對氮氧化物污染進行科學有效地排放把控，部分火電企業沒有意識到氮氧化物污染的危害且處理控制意識薄弱，需要進行針對性的管理。

3.3 火電廠的廢水處理

自“十二五”規劃以來，我國政府再三強調廢水處理的重要性。在三廢中，廢水直接影響水質安全，未經處理排放的工業廢水會導致污染物隨著水循環擴散到整個生態系統中，嚴重影響食用果蔬肉類及飲水等安全問題。目前火電廠的廢水排放中硫含量過大，需要從設備優化以及管理兩方面著手進行整改，保證火電廠廢水處理有效落實。

4 火電廠環保設施的優化及節能方案

4.1 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]。

4.2 對脫硫設備進行改造

在國家推進城鎮化建設的影響下，發電企業的負擔也在不斷增加，為保證持續均衡發展，不少企業開始采用混合高硫份煤炭作為燃料，然而這卻給傳統的脫硫環保設備帶來非常嚴峻的考驗。目前我國火電廠多數采用填料型脫硫塔對煙氣進行環保處理，但在目前更為嚴格的環保要求下，填料型脫硫塔顯現出的弊病日漸突出，尤其在設備尺寸、耗能占比、凈化效率等方面已經很難滿足生產要求。因此需要對傳統脫硫設備進行優化改造。濕法脫硫塔根據不同的技術結構特點，可分為：噴淋型、填料型、浮球型、篩板型、文丘里型等等。其中噴淋型脫硫塔以其造價低、占地小、運維成本低等優點逐漸被行業認可。在火電廠脫硫環保設備改造過程中，可以充分利用其技術特點，將噴淋型脫硫塔加裝在現有設備前段作為預處理塔。復合升級后原有脫硫設備不但可以繼續使用，而且經過預處理的煙氣溫度及含硫比大幅降低，可以有效減少填料型脫硫塔硫堵現象的發生，大幅延長環保設備的使用壽命。另外在火電廠運行生產中發現，整個脫硫凈化過程中氧化風量起著決定性的作用。但目前我國火電廠在供應氧化風時普遍采用的是羅茨風機，這種風機已經沿用了相當長的時間，在很多方面已經相對滯后且無法滿足環保運行的要求，而整體更換又會給企業帶來巨大的經濟壓力。我國相關部門對此有進行科學的調研考察，通過實驗研究分析得出通過利用變頻調節器進行功率調節控制可以提升整體氧化率，如此一來不但可以降低企業設備改造的投入，同時也能滿足環保要求標準。近年來國內一些火電廠環保設備改造項目中，有的還采取在鍋爐中配置吸收塔的方式，并在鄰近的脫硫系統中安裝氧化風聯絡器進而提升氧化風的利用率，僅用一半的能耗就能事先進行脫硫預處理，設備整體表現經濟實用，很值得借鑒推廣[4]。

4.3 對硫廢水處理設備進行優化

我國在污水排放處理方面有著完善的監管體系。由于我國水資源稀缺且直接關系到生活生產和社會穩定，因此在火電廠脫硫廢水處理方面，需要嚴格按照國家標準進行。目前火電廠在進行硫廢水處理方法上，一般采用的是先將廢水集中靜置，經自然沉淀后使用絮凝劑完成初步處理，隨后利用膜濃縮技術和蒸發結晶工藝實現廢水脫硫。雖然新的MVR技術和MSF設備的出現可以實現近乎零排放，但是運營成本高昂。在火電廠實際生產過程中發現，鍋爐爐渣在冷卻降溫時伴隨著大量冷卻水蒸發，而這些水處理后都被直接排放并沒有進行循環利用。因此可以針對性進行設備創新優化，將這部分損失的冷卻水及蒸發熱充分利用到硫廢水處理環節中去，進而實現節能降耗持續發展的目的。

4.4 加強火電廠環保設施設計創新，保證設計的先進性和前瞻性

火電廠的環保設施優化創新設計需要從實際需求出發，保證整體適配性和經濟性，在設計過程中需要充分利用現代化技術和信息化技術來提升運行效率及質量。需要設計人員具備發展性眼光和前瞻性思維，信息智慧化、工業智能化定將是火電行業未來發展的必然趨勢，火電廠發展建設需要緊跟時代和科技的發展，才能更好地面對市場供需關系和社會要求，深度發掘生態收益、經濟收益、社會價值，從而實現行業的可持續發展。

5 總結

現階段，火電廠環保設施在硫化物和氮氧化物的排放方面仍存在一些問題，需要針對性地對環保設備進行優化創新，并不斷完善管理工作，將技術與管理、目標與理念相結合，保證火電行業高效高質地完成國家賦予的發展使命，進而推動綠色發展，促進人與自然和諧共生。