試論火力發(fā)電廠中的現(xiàn)代環(huán)保技術(shù)應(yīng)用

貴州金州電力集團(tuán)有限責(zé)任公司 毛秋耘

1 引言

電力產(chǎn)業(yè)作為基礎(chǔ)性行業(yè)，對生態(tài)環(huán)境的影響尤為顯著[1]。在加速發(fā)展的過程中，必須切實加強(qiáng)環(huán)保意識和環(huán)保技術(shù)應(yīng)用，加強(qiáng)污染治理和廢棄物處理，全力推進(jìn)清潔能源、可再生能源的應(yīng)用，不斷提升企業(yè)環(huán)保水平，推動電力產(chǎn)業(yè)向綠色、低碳、可持續(xù)的方向發(fā)展，在此背景下，本文擬對火力發(fā)電廠中的現(xiàn)代環(huán)保技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行研究。

2 火力發(fā)電廠環(huán)保現(xiàn)狀

在我國，火力發(fā)電廠的發(fā)展取得了顯著進(jìn)步。面對激烈的競爭環(huán)境和外部條件的限制，火力發(fā)電企業(yè)進(jìn)行了革新，不斷提高總體運(yùn)營效率。在這種競爭環(huán)境下，火力發(fā)電機(jī)組大容量、高參數(shù)的趨勢也逐漸顯現(xiàn)，同時引進(jìn)了節(jié)能環(huán)保新技術(shù)，如煙氣脫硫、脫硝及除塵等。這些技術(shù)的應(yīng)用提高了火電站的發(fā)電效率，為其發(fā)展注入了新的活力[2]。但是，隨著環(huán)保問題的日益凸顯，火力發(fā)電廠所面臨的壓力也在逐漸增加。目前，雖然火力發(fā)電廠發(fā)展迅速，但是監(jiān)督與管理方面仍存在著不少問題。為了確保環(huán)境保護(hù)能被切實重視，則必須對火電廠企業(yè)進(jìn)行監(jiān)管和管理，推廣更加環(huán)保的技術(shù)，促進(jìn)火力發(fā)電廠向綠色、可持續(xù)的方向發(fā)展。

3 火力發(fā)電廠環(huán)保管理及監(jiān)測對象

3.1 監(jiān)測水質(zhì)

火力發(fā)電廠的日常運(yùn)作離不開水，尤其是在發(fā)電期間，水更是不可或缺的資源，同時其會產(chǎn)生高含量的廢水，其中包含大量無機(jī)物、有機(jī)物及懸浮物質(zhì)。若不對廢水進(jìn)行處理，將對周邊環(huán)境造成巨大影響。因此，在廢水產(chǎn)生的各個環(huán)節(jié)，需要全面監(jiān)測其質(zhì)量，并采用更科學(xué)有效的水處理技術(shù)與質(zhì)量控制措施，確保廢水達(dá)標(biāo)排放[3]。

3.2 監(jiān)測排放氣體

火力發(fā)電廠在日常生產(chǎn)中排放的氣體，如粉塵、氮氧化物、硫氧化物和CO2等，會對環(huán)境造成危害，如果這些廢氣未經(jīng)處理排放到空氣中，就會造成空氣污染。因此，在火力發(fā)電廠中，這些氣體都必須進(jìn)行嚴(yán)密監(jiān)控[4]。

4 防煙塵污染技術(shù)的設(shè)計與應(yīng)用

4.1 煙氣污染防治技術(shù)

為有效減少火力發(fā)電廠運(yùn)行過程中的SO2、CO等有害氣體造成的環(huán)境污染，當(dāng)前，國內(nèi)大部分火力發(fā)電廠采用煙氣治理技術(shù)，以實現(xiàn)減少煤炭燃燒過程中SO2、CO 等污染物排放的目標(biāo)[5]。通過使用脫硝脫硫工藝，能夠降低煤炭中的雜質(zhì)含量，并對煙氣進(jìn)行高效處理，控制煙氣中的污染物和顆粒物等有害物質(zhì)的排放在一定的范圍內(nèi)，從而實現(xiàn)對污染氣體的減排。

4.2 煤場、輸煤系統(tǒng)的防塵技術(shù)

在火力發(fā)電廠實施環(huán)境保護(hù)時，需要采用現(xiàn)代化的環(huán)境保護(hù)技術(shù)來控制污染。目前，國內(nèi)火力發(fā)電廠主要采用噴水裝置和在煤場四周設(shè)置防風(fēng)抑塵網(wǎng)等措施，以減少煤場的污染。在煤炭運(yùn)輸方面，火力發(fā)電廠的各中轉(zhuǎn)站和碎煤機(jī)室內(nèi)均配備了相應(yīng)的收集器，以控制煤炭燃燒后的污染物。

5 污水處理技術(shù)的設(shè)計與應(yīng)用

當(dāng)前，火力發(fā)電廠的生產(chǎn)運(yùn)作中不可避免地會出現(xiàn)許多廢水，如果這些工業(yè)廢水得不到有效治理，將會對當(dāng)?shù)亟雍丛斐蓢?yán)重的影響，并引發(fā)進(jìn)一步的環(huán)境污染。因此，火力發(fā)電廠應(yīng)該采用適合的廢水治理技術(shù)。火電廠各水系統(tǒng)水質(zhì)特征詳見表1。

表1 火電廠各水系統(tǒng)水質(zhì)特征

為達(dá)到整體的節(jié)能目標(biāo)，本文對三種方案進(jìn)行了比較分析。方案一采用循環(huán)水高濃度比操作，以實現(xiàn)工廠廢水的零排放；方案二則是確保循環(huán)水達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)水質(zhì)。

方案一的詳細(xì)流程如圖1所示。該方案采用新的循環(huán)水回用系統(tǒng)，通過石灰軟化和濾網(wǎng)處理，實現(xiàn)對循環(huán)水的全部預(yù)處理。原有的高效濾網(wǎng)經(jīng)過改造，成為循環(huán)水的旁流過濾系統(tǒng)。為確保循環(huán)水的清潔度，根據(jù)進(jìn)水的質(zhì)量和工廠的耗水量，對循環(huán)水的管道進(jìn)行了防腐，并進(jìn)行了濃縮，使其濃度達(dá)到7.1倍。這樣，循環(huán)水的排放完全由脫硫、含煤和消防等用戶使用，達(dá)到了不向外部排放的目標(biāo)。根據(jù)電力行業(yè)發(fā)布的環(huán)保排污標(biāo)準(zhǔn)，則在對廢水進(jìn)行脫硫時必須構(gòu)建三聯(lián)箱處理裝置，對于可再利用、不可再利用的廢水進(jìn)行分流處理。

圖1 方案一路線

方案二的詳細(xì)流程如圖2所示。本項目的特色在于，通過改造后的系統(tǒng)，循環(huán)水的水質(zhì)可以達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，同時，脫硫系統(tǒng)的補(bǔ)充水也不再需要從水庫中抽取，而是全部從其他系統(tǒng)中抽取，從而降低了新水的取水量，實現(xiàn)了水資源的梯級回收，達(dá)到了節(jié)水的目的。與方案一和方案二相比，該方案并沒有實現(xiàn)全過程的零排放。該方案需要增加一套石灰軟化過濾系統(tǒng)和一套循環(huán)水達(dá)標(biāo)排放系統(tǒng)。結(jié)果表明，循環(huán)水中的濃縮比比方案一低，而循環(huán)水中的銹蝕和污垢比也比方案一低。

圖2 方案二路線

6 固體廢棄物處理技術(shù)的設(shè)計與應(yīng)用

6.1 除灰渣系統(tǒng)

火力發(fā)電廠在生產(chǎn)和運(yùn)行過程中，煤炭燃燒所產(chǎn)生的固體廢棄物若不進(jìn)行妥善處理，將會對周邊環(huán)境產(chǎn)生較大影響。因此，及時處置火力發(fā)電廠的固體廢棄物顯得非常重要。

目前，火力發(fā)電廠對固體廢棄物的處理主要有兩種方式：一是灰化法，二是干化法。其中，除灰渣系統(tǒng)是對鍋爐系統(tǒng)中排出的煤灰、灰渣進(jìn)行處理。當(dāng)除灰渣系統(tǒng)在鍋爐內(nèi)正常運(yùn)行時，則會對其運(yùn)行期間產(chǎn)生的灰渣進(jìn)行分解、融化、冷卻等處理，將可二次利用的灰渣進(jìn)行回收，縮小不可再利用的灰渣體積，以方便其運(yùn)出，同時也從一定程度上縮小廢渣的環(huán)境污染程度。

6.2 除干灰系統(tǒng)

除干灰裝置用于吸收鍋爐燃燒時所排放的煙塵、煙灰，并且其主要作用在鍋爐的外圍。除干灰系統(tǒng)主要由除塵裝置、除塵系統(tǒng)和傳輸管路組成。除塵裝置將所采集的灰塵集中起來，經(jīng)底部的灰斗運(yùn)輸?shù)交規(guī)焯帯２捎迷撁摶移鳎梢源蠓档蜖t渣向大氣的飄散，減少對環(huán)境及作業(yè)人員的危害。

一是防止干灰裝運(yùn)時的揚(yáng)塵。干灰倉由多個水泥倉構(gòu)成，頂部安裝汽化鼓風(fēng)機(jī)和袋式收塵器，以避免干灰的凝結(jié)和二次粉塵的產(chǎn)生。干灰通過密閉的倒卸罐車運(yùn)輸，裝灰時，倒卸罐車與灰?guī)熘g相連并密封，以防止裝灰時產(chǎn)生的粉塵。

二是固體廢棄物綜合利用。目前，燃煤電廠對爐灰的排放提出了嚴(yán)格要求。因此，爐灰的占地面積要求大，周邊環(huán)境需要受到保護(hù)。因此，盡可能地利用這些殘留物就成了最佳選擇。灰的綜合利用除了用于建筑材料如水泥路面和路面基層，還可用于混凝土的生產(chǎn)。這既能有效降低建設(shè)成本，也能提高混凝土的品質(zhì)。此外，在制備水泥時，可將粉煤灰用作集料，或與水泥混合使用。

通過分析可以發(fā)現(xiàn)，對固體廢物進(jìn)行綜合處理不僅可以減少環(huán)境污染，還能有效地節(jié)約生產(chǎn)成本。但是當(dāng)前熱電廠的固廢處理面臨著水泥和混凝土市場的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，這必然會在某種程度上影響到工作的實施。因此，火電企業(yè)需要與政府合作，制定一套關(guān)于固體廢物綜合利用的環(huán)境政策，以更好地推動火電企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

7 新形勢下火力發(fā)電廠環(huán)保管理

第一，環(huán)境管理的重要前提是以環(huán)境指數(shù)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)。確保每個流程單元的環(huán)境指數(shù)實時、準(zhǔn)確，可以更好地制定相應(yīng)的治理措施，提高治理效率，并最終實現(xiàn)達(dá)標(biāo)。因此，建議加強(qiáng)數(shù)據(jù)監(jiān)測和分析能力，及時發(fā)現(xiàn)環(huán)境問題，迅速采取針對性措施，降低環(huán)境風(fēng)險。

第二，建立一個完善的火力發(fā)電廠裝備信息數(shù)據(jù)庫非常必要。通過對裝備進(jìn)行有效的維修，可以確保裝備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，滿足日常生產(chǎn)需求，避免因裝備故障而導(dǎo)致的停產(chǎn)和安全事故。同時，建立裝備信息數(shù)據(jù)庫也為后續(xù)的裝備改進(jìn)、升級提供了良好的基礎(chǔ)，從而不斷提升企業(yè)的生產(chǎn)效率和安全性。

第三，火力發(fā)電企業(yè)要積累環(huán)境信息，以提升企業(yè)的環(huán)境管理和管理水平，為決策提供依據(jù)。通過不斷積累和分析環(huán)境數(shù)據(jù)，企業(yè)可以更好地發(fā)現(xiàn)環(huán)境問題和改進(jìn)空間，優(yōu)化治理策略和方案。同時，在全行業(yè)的環(huán)境保護(hù)工作中，相關(guān)的環(huán)境保護(hù)信息將被更多地分享和更好地使用，從而促進(jìn)整體環(huán)境保護(hù)技術(shù)的更高效提升，推動全社會的環(huán)境保護(hù)意識和行動。因此，建議企業(yè)在環(huán)境保護(hù)工作中加強(qiáng)信息共享和合作，與相關(guān)部門和機(jī)構(gòu)緊密合作，共同推進(jìn)環(huán)境保護(hù)事業(yè)的發(fā)展。

8 結(jié)語

火電廠是工業(yè)經(jīng)濟(jì)體系中不可或缺的重要企業(yè)類型之一。然而，燃煤電廠排放的煙塵、二氧化硫、氮氧化物等污染物是灰霾的主要來源。這些排放標(biāo)準(zhǔn)對大氣質(zhì)量有很大的影響。因此，在當(dāng)前階段，燃煤電廠的發(fā)展需要高效使用先進(jìn)的環(huán)保技術(shù)。因此，在今后的工作中，熱電廠要加強(qiáng)對現(xiàn)代環(huán)保技術(shù)的關(guān)注，并將其有效地運(yùn)用到企業(yè)的發(fā)展中，從而充分發(fā)揮其作用。