淺談基于肯尼亞Olkaria地?zé)豳Y源的地?zé)犭娬经h(huán)保措施

蔡正敏 王玉旭 孫法勝 劉春寶 蔡國(guó)亮

(1.中國(guó)石油集團(tuán)長(zhǎng)城鉆探工程有限公司工程服務(wù)公司，中國(guó) 北京100101;2.中國(guó)石油集團(tuán)長(zhǎng)城鉆探工程有限公司生產(chǎn)協(xié)調(diào)處,中國(guó) 北京100089）

0 前言

地?zé)豳Y源是一種清潔的新能源，利用地?zé)豳Y源可以大大減少大氣污染，對(duì)城市環(huán)境保護(hù)有許多好處，但是在地?zé)犭娬窘ㄔO(shè)和運(yùn)行過(guò)程中會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生影響，包括排污水的污染、氣體H2S、CO2排放污染、汽輪機(jī)噪聲對(duì)周圍居民區(qū)的影響以及水土流失。因此要在地?zé)崂眠^(guò)程中，加強(qiáng)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)工作，合理開(kāi)發(fā)，科學(xué)利用，關(guān)注可能出現(xiàn)的環(huán)境問(wèn)題，及時(shí)發(fā)現(xiàn)及時(shí)解決，充分體現(xiàn)綠色能源的特點(diǎn)。

1 環(huán)境保護(hù)危害因素分析

1.1 建設(shè)期環(huán)境影響因素分析

地?zé)犭娬镜慕ㄔO(shè)施工主要包括：清理和平整施工場(chǎng)地、開(kāi)挖基礎(chǔ)、焊接管道、試壓等，建設(shè)期間對(duì)環(huán)境的影響主要來(lái)自電站施工中的施工機(jī)械、車輛、人員踐踏等活動(dòng)對(duì)土壤和生態(tài)環(huán)境的影響。此外，建設(shè)期間各種機(jī)械、車輛排放的廢氣和產(chǎn)生的噪聲、施工產(chǎn)生的固體廢物的丟棄、施工人員的生活廢水、管道試壓產(chǎn)生的廢水等，也將對(duì)環(huán)境產(chǎn)生一定的影響，但這類影響是暫時(shí)的，待施工完成后將在較短的時(shí)間內(nèi)消失。

1.2 運(yùn)行期間環(huán)境影響因素分析

運(yùn)行期主要環(huán)境影響表見(jiàn)表1。

表1 運(yùn)行期主要的環(huán)境影響表

1.2.1 污水處理

電站運(yùn)行期間主要的有規(guī)則的排水為地?zé)峋诜蛛x出的高溫地?zé)猁u水、循環(huán)系統(tǒng)的排污水、汽機(jī)棚的檢修廢水以及運(yùn)行人員的生活污水。

表2 主要廢水排放狀況表（不含高溫回灌水）

地?zé)犭娬舅欧诺牡責(zé)猁u水中化學(xué)元素的含量高，有時(shí)包含有害元素，特別是砷（As）和硼（B）濃度高。因此地?zé)猁u水可視為一種污染物。檢修時(shí)產(chǎn)生的廢水少量含油。循環(huán)冷卻水排污水pH值和微生物均超過(guò)排放標(biāo)準(zhǔn)，直接排放會(huì)對(duì)地表及地下水體有污染。

1.2.2 大氣污染物排放

站場(chǎng)排放的大氣污染物主要是運(yùn)行過(guò)程中的不凝氣體（NCG），該氣體內(nèi)含有 H2S、CH4、N2、O2、H2、CO2等氣體。 電站運(yùn)行期間，抽真空系統(tǒng)將不凝氣體排入大氣。H2S是一種易燃的有毒氣體。在濃度10～500 ppm下，其就可導(dǎo)致頭痛，在濃度500～700ppm下，幾分鐘就可導(dǎo)致意識(shí)喪失。

CO2不屬于有害氣體，但是作為溫室氣體，溫室效應(yīng)對(duì)環(huán)境有顯著影響。

1.2.3 噪聲處理

站場(chǎng)噪聲主要是機(jī)械動(dòng)力性噪聲、氣體動(dòng)力性噪聲、電磁性噪聲及交通噪聲。

地?zé)犭娬酒麢C(jī)棚是主要的噪聲源，環(huán)境噪聲主要是汽機(jī)棚各界面向外輻射的結(jié)果。輔助設(shè)施產(chǎn)生的噪聲，由于能量較小，在較短距離內(nèi)衰減很快。

1.2.4 固體廢物處理

電站產(chǎn)生的固體廢物除生活垃圾外，在設(shè)備檢修時(shí)也會(huì)有一定量固體廢物產(chǎn)生。

1.2.5 事故排放

電站緊急時(shí)停機(jī)時(shí)，將系統(tǒng)內(nèi)的蒸汽緊急排放至大氣，會(huì)造成輕度的空氣污染。

2 環(huán)境保護(hù)防治措施

2.1 污水排放控制

2.1.1 井口地?zé)猁u水

本工程設(shè)計(jì)回注系統(tǒng)，將井口分離出的地?zé)猁u水就近回注至回注井。地?zé)猁u水回注不僅可以環(huán)境保護(hù)，而且是維持地?zé)釤醿?chǔ)壓力的有效方式。

2.1.2 循環(huán)系統(tǒng)的排污水

循環(huán)冷卻水設(shè)置NaOH加藥系統(tǒng)，用以調(diào)整循環(huán)水的PH值；設(shè)置NaCIO加藥系統(tǒng)，用以擬制循環(huán)水系統(tǒng)的微生物生長(zhǎng)。排污水符合肯尼亞政府頒布的水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中的 《Water quality regulations application form for effluent discharge license》規(guī)定的廢水排放的要求。

2.1.3 生活污水

生活污水排入化糞池，定期外運(yùn)至專業(yè)公司處理。

2.1.4 檢修廢水

檢修時(shí)產(chǎn)生的少量的含油廢水，排入事故池后，定期外運(yùn)至專業(yè)公司處理。

2.2 氣體污染物排量計(jì)算和控制措施

選用肯尼亞Olkaria地區(qū)典型的井口分布式地?zé)犭娬緸槔M(jìn)行分析，其蒸汽選用某典型地?zé)峋羝麉?shù)為計(jì)算對(duì)象，其不凝氣體由真空泵從凝汽器抽取后通過(guò)管道輸送到冷卻塔頂部，消散到大氣中。

基本參數(shù)：

該井口電站的裝機(jī)容量：4×3MWm；發(fā)電耗汽量：110t/h；蒸汽中H2S含量：

66.7ppm； 冷卻塔排放空氣量：2.6×106Nm3/h； 蒸汽中 CO2含量：5950ppm；冷卻塔排放空氣量：2.6×106Nm3/h。

根據(jù)地?zé)嵴羝M分，不凝結(jié)氣體按為地?zé)嵴羝馁|(zhì)量1%比計(jì)算。

2.2.1 H2S 的控制措施

H2S排放：m=Gg

其中：G——地?zé)嵴羝|(zhì)量，t/h；m——H2S質(zhì)量，g/h；g——H2S質(zhì)量濃度，ppm（百萬(wàn)分之一）；

m=110t/h×66.7ppm=7346g/h

其中：n——H2S摩爾質(zhì)量34g/mol；V0——標(biāo)準(zhǔn)摩爾體積22.4L/mol；V——H2S標(biāo)況體積L/h；

V=7346/34×22.4=4840L/h=4.84 Nm3/h

冷卻塔排氣的H2S排放物估算：冷卻塔排氣的H2S濃度：4.84/(2.6×106)=1.86 ppm

電站正常運(yùn)行情況下冷卻塔排氣的總H2S濃度估計(jì)為4.48Nm3/h，經(jīng)冷卻塔排氣稀釋的冷卻塔排放物H2S濃度估計(jì)為1.86ppm。此濃度小于世界衛(wèi)生組織容許最高濃度10 ppm。

2.2.2 CO2排放物評(píng)估

CO2排放：m=Gg

其中：G——地?zé)嵴羝|(zhì)量，t/h；m——CO2質(zhì)量，g/h；g——CO2量濃度，ppm（百萬(wàn)分之一）；

m=110t/h×5950ppm=654500g/h

n—CO2質(zhì)量 44mol；V0—標(biāo)準(zhǔn)摩爾體積 22.4L/mol；V—CO2體積 L/h；

V=654500/44×22.4=333000L/h=333Nm3/h

冷卻塔排氣的CO2排放物估算：

冷卻塔排氣的 CO2濃度：333/(2.6×106)=128ppm

電站正常運(yùn)行情況下，經(jīng)冷卻塔排氣稀釋的冷卻塔排放物CO2濃度估計(jì)為128ppm。折合每度電約排放0.054kg的二氧化碳，遠(yuǎn)低于燃煤電站的0.86kg。地?zé)犭娬景l(fā)電相較于石化電站是更加環(huán)保。

3 環(huán)境保護(hù)結(jié)論

地?zé)犭娬竟I(yè)廢水排放經(jīng)處理后排放，生活污水外運(yùn)處理。CO2、H2S排放濃度均低于世行標(biāo)準(zhǔn)要求。采取消聲、隔聲等措施后，噪聲滿足當(dāng)?shù)貥?biāo)準(zhǔn)要求。因此，從環(huán)境保護(hù)角度初步分析，本工程建設(shè)是可行的，均能滿足肯尼亞國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求。

［1］Water quality regulations application form for effluent discharge license.Kenya.

［2］《肯尼亞環(huán)境管理和協(xié)調(diào)法（EMCA）空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)條例（2008 年）》[Z].沒(méi)有提及地?zé)犭娬綡2S排放要求.本文采用肯尼亞其他地?zé)犭娬卷?xiàng)目采用的世界衛(wèi)生組織和世界銀行行業(yè)指南要求，H2S容許最高濃度為10 ppm.

［3］《The Factories and Other Places of Work(Noise Prevention and Control)Rules,2005-Legal Notice No.25[Z].Kenya.