火電廠鍋爐汽輪機(jī)系統(tǒng)節(jié)能環(huán)保的問(wèn)題及措施探索

秦巖

【摘 要】伴隨著社會(huì)的持續(xù)性發(fā)展，環(huán)境污染問(wèn)題越發(fā)嚴(yán)重，環(huán)境保護(hù)工作的重要性不斷提高，這也要求在各個(gè)領(lǐng)域中都高度重視環(huán)境保護(hù)相關(guān)內(nèi)容?；痣姀S屬于能源生產(chǎn)的重要企業(yè)之一，同時(shí)也是能源消耗、污染物生產(chǎn)量較大的企業(yè)。對(duì)此，為了更好的提高能源效益，本文以660MW機(jī)組為例，詳細(xì)分析火電廠鍋爐汽輪機(jī)系統(tǒng)節(jié)能環(huán)保的問(wèn)題及措施，希望可以為相關(guān)工作提供理論性幫助。

【關(guān)鍵詞】火電廠；鍋爐汽輪機(jī)系統(tǒng)；節(jié)能環(huán)保；問(wèn)題及措施

中圖分類號(hào)： TM621.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 2095-2457（2018）16-0221-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.16.102

【Abstract】along with the continuous development of society，the increasingly serious environmental pollution， increasing the importance of environmental protection work，it also requires attaches great importance to environmental protection in every field of related content.Thermal power plant is one of the important enterprises in energy production， and it is also an enterprise with a large amount of energy consumption and pollutant production.To this，in order to better improve the energy efficiency，this paper takes 660 mw unit as an example，detailed analysis of power plant boiler steam turbine system of energy conservation and environmental protection problems and measures，hoping to provide theoretical help for the relevant work.

【Key words】Thermal power plant；Boiler steam turbine system；Energy conservation and environmental protection； Problems and measures

0 引言

環(huán)境屬于人類生存的基本前提，一旦離開(kāi)大環(huán)境人類將很難生存。伴隨著社會(huì)的持續(xù)性發(fā)展以及生產(chǎn)力的提高，人們對(duì)于自然資源的開(kāi)采程度不斷提高，這也直接導(dǎo)致環(huán)境破壞問(wèn)題越發(fā)嚴(yán)重。近些年全年變暖、酸雨、水污染等問(wèn)題越發(fā)普遍和嚴(yán)重，這也間接影響到了社會(huì)的持續(xù)性發(fā)展。對(duì)此，探討火電廠鍋爐汽輪機(jī)系統(tǒng)節(jié)能環(huán)保的問(wèn)題及措施對(duì)于推動(dòng)社會(huì)持續(xù)性發(fā)展有著顯著價(jià)值。

1 火電廠鍋爐汽輪機(jī)系統(tǒng)的環(huán)境保護(hù)問(wèn)題

我國(guó)之前的火電廠鍋爐汽輪機(jī)系統(tǒng)當(dāng)中普遍存在節(jié)能環(huán)保的問(wèn)題，其主要的污染物是以廢煙氣、二氧化碳、二氧化硫、廢渣、火電廠冷卻塔的高溫排放等為主，這一些問(wèn)題會(huì)嚴(yán)重影響環(huán)境，同時(shí)還會(huì)形成大量的資源與能源浪費(fèi)[1]。

1.1 二氧化硫排放

我國(guó)在能源消耗方面主要是以煤炭為主，煤炭當(dāng)中約有85%是用于燃燒提取，近些年我國(guó)火電廠每年用煤已經(jīng)超過(guò)了十億噸，同時(shí)煤炭平均的含硫量約為1%，我國(guó)在二氧化硫方面的排放約為2500萬(wàn)噸，其中電廠的排放占比約為30%。由此可見(jiàn)，火電廠的二氧化硫排放問(wèn)題非常嚴(yán)重。因?yàn)槎趸驅(qū)儆诟g性的氣體，會(huì)嚴(yán)重影響人們身體健康、動(dòng)植物的生長(zhǎng)以及生態(tài)環(huán)境問(wèn)題，同時(shí)二氧化硫會(huì)導(dǎo)致酸雨等現(xiàn)象的發(fā)生，在酸雨樓道地面之后會(huì)導(dǎo)致水質(zhì)不斷下降，土壤不斷變化、深林與作物發(fā)生枯萎、魚(yú)類等動(dòng)物死亡，同時(shí)還會(huì)嚴(yán)重腐蝕建筑物與金屬物質(zhì)[2]。在二氧化硫大量排放到大氣之后會(huì)在日光催化之下和煙塵相結(jié)合并形成酸霧，其毒性作用相對(duì)于二氧化硫而言要高出十多倍，國(guó)際上最為典型的案例便是1952年時(shí)因?yàn)榱蛩釤熿F而導(dǎo)致死亡的人數(shù)超過(guò)千人。

1.2 二氧化碳排放

近些年環(huán)境變化問(wèn)題非常嚴(yán)重，其中最為突出的便是全球變暖的問(wèn)題，全球變暖最為主要的原因便是大氣當(dāng)中的二氧化碳含量過(guò)高，溫室氣體中二氧化碳對(duì)于溫室效應(yīng)的推動(dòng)作用占比超過(guò)了60%，近些年二氧化碳的濃度仍然處于持續(xù)上升階段，部分城市地區(qū)的大氣中二氧化碳濃度甚至超過(guò)了400ppmV，增長(zhǎng)率超過(guò)1%，全球的二氧化碳總排放量已經(jīng)超過(guò)了200多億噸，這也數(shù)據(jù)導(dǎo)致過(guò)去100年地球地面溫度上升接近1℃[3]。我國(guó)在二氧化碳排放方面的也具備許多的問(wèn)題，在世界排行中占據(jù)第二，其中關(guān)于煤炭燃燒的發(fā)電站二氧化碳排放總量占比約為12%。因?yàn)槿蜃兣鴮?dǎo)致的雪山融化、南極冰川減少、大洋海平面不斷上升等問(wèn)題越發(fā)嚴(yán)重。假設(shè)仍然加重二氧化碳排放那么預(yù)計(jì)在2050年時(shí)海平面會(huì)平均上升約半米，從而直接影響海水并進(jìn)入到火山巖導(dǎo)致山體滑坡，同時(shí)約有90%的火山會(huì)噴發(fā)，從而為地球環(huán)境形成嚴(yán)重的影響。

1.3 煙氣與廢渣排放

因?yàn)槿紵吡蛎旱默F(xiàn)象，煙氣當(dāng)中會(huì)含有大量的三氧化硫，酸露點(diǎn)的溫度會(huì)超過(guò)140℃，為了預(yù)防設(shè)備發(fā)生腐蝕的問(wèn)題，會(huì)采用比較高的煙氣排放溫度。當(dāng)前我國(guó)發(fā)電廠的鍋爐煙氣排放溫度平均在110至160℃，工業(yè)中的鍋爐溫度還會(huì)更高[4]。也正是因?yàn)闊煔獾母邷囟扰欧牛瑫?huì)導(dǎo)致發(fā)電站的熱效率顯著下降，從而促使電廠鍋爐為大氣排放的總熱量超過(guò)熱損失的12%，這也就相當(dāng)于每年損失約6000萬(wàn)噸煤炭，而這一些燃料的燃燒會(huì)多排放出近1億噸的二氧化碳，由此可見(jiàn)這一惡性循環(huán)的危害性非常嚴(yán)重。另外，煤炭當(dāng)中的含灰量最高可以達(dá)到50%，火電廠在運(yùn)行過(guò)程中也會(huì)形成大量的灰渣，而這一些灰渣的不妥善處理會(huì)形成嚴(yán)重的灰塵，當(dāng)前我國(guó)幾乎所有火電廠周邊建筑、農(nóng)地等都覆蓋了一定的灰塵，這也是對(duì)環(huán)境形成嚴(yán)重破壞的主要原因。

2 火電廠鍋爐汽輪機(jī)系統(tǒng)節(jié)能環(huán)保措施

2.1 加強(qiáng)脫硫工藝

燃煤鍋爐中脫硫工藝對(duì)于環(huán)境維護(hù)的作用非常明顯，雖然當(dāng)前在脫硫方面的成本比較高，同時(shí)在技術(shù)穩(wěn)定性方面也比較差，但是我們?nèi)匀恍枰訌?qiáng)這一方面的研究。當(dāng)前關(guān)于脫硫的工藝主要有碳基材料的處理方式、臭氧氧化處理方式、電子束處理方式以及金屬螯處理方式，以碳基材料處理方式為例，其主要是借助碳基材料所具備的吸附特性實(shí)現(xiàn)對(duì)硫化物的提煉，這一工藝是由德國(guó)開(kāi)發(fā)，其能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)煙氣中二氧化硫的回收，能夠?qū)崿F(xiàn)較為突出的環(huán)保與低能低耗特性。另外，對(duì)于火電廠的鍋爐實(shí)行脫硫裝置安裝的過(guò)程中，也能夠有效的降低二氧化碳的排放量，這樣便可以有效的控制廢煙氣當(dāng)中二氧化硫的含量，促使鍋爐設(shè)備的腐蝕問(wèn)題得到解決，同時(shí)降低火電廠鍋爐中廢煙氣排放時(shí)的溫度，提升活路運(yùn)行熱效率，并減少煤炭資源的投入量，有效的節(jié)省了能源的損耗，降低有害氣體的排放量，具備較為突出的節(jié)能環(huán)保特性。對(duì)此，在今后，伴隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，仍然需要不斷的加強(qiáng)關(guān)于脫硫技術(shù)的研究，尤其是脫硫脫硝一體化技術(shù)的研究，并完善市場(chǎng)規(guī)范，嚴(yán)格落實(shí)相應(yīng)流程與操作的規(guī)范性，從而保障煙氣排放效益。

2.2 二氧化碳減排工藝

二氧化碳的排放量和燃燒材料的消耗量有正相關(guān)的關(guān)系，所以適當(dāng)減少二氧化碳的排放量是有效的提升能源利用價(jià)值的關(guān)鍵，同時(shí)也是減少煤炭消耗量的重要途徑。對(duì)于二氧化碳的減排措施而言， 其主要涉及到改善機(jī)組運(yùn)行效率，應(yīng)用超臨界技術(shù)、循環(huán)流化床技術(shù)、熱電聯(lián)產(chǎn)技術(shù)以及關(guān)停小機(jī)組等多種途徑。燃料的脫碳工藝中可以將含碳量比較少或無(wú)炭的燃料進(jìn)行替代，例如應(yīng)用天然氣，促使每單位的能源消耗量得到控制。當(dāng)前，碳氧燃料的電池發(fā)電效率仍然存在一定的缺陷，同時(shí)和鍋爐汽輪機(jī)相結(jié)合的應(yīng)用在國(guó)內(nèi)、外仍然存在技術(shù)普遍方面的難題，所以在今后仍然需要進(jìn)一步的研究探索。

2.3 機(jī)組灰渣與溫度的綜合性應(yīng)用

灰渣當(dāng)中的主要成分是以硅、鋁、鐵、鈣為主，這一些材料均具備一定的應(yīng)用價(jià)值，其中灰渣也能夠直接作為建筑中的建設(shè)材料，具備較為突出的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。在灰渣方面今后仍然需要強(qiáng)化回收利用以及凈化處理方面的研究，最大程度提高灰渣的利用經(jīng)濟(jì)價(jià)值與環(huán)境保護(hù)作用。

在高溫排放方面，因?yàn)?60MW機(jī)組在工作過(guò)程中因?yàn)樾枰渥愕臒崃M(jìn)行循環(huán)，所以想要有效的降低冷卻凝固過(guò)程中的溫度，就必須促使整個(gè)系統(tǒng)工作中的凝汽熱量得到有效的應(yīng)用，充分借助高溫?zé)崃康奶匦裕畲蟪潭纫?guī)避或降低運(yùn)行中形成熱量損失、溫室氣體增加的多個(gè)因素，并為火電廠提供一個(gè)能夠?qū)崿F(xiàn)熱量回收的系統(tǒng)，應(yīng)用鍋爐汽輪機(jī)的冷卻凝固溫度規(guī)避資源的浪費(fèi)。

3 總結(jié)

綜上所述，能源屬于國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要因素之一，但是我國(guó)大多數(shù)的電能資源都是借助火電廠完成，火電廠中鍋爐汽輪機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中會(huì)衍生出大量的高溫?zé)煔獠⑴琶嫦虼髿馀欧牛谟绊憴C(jī)組運(yùn)行效率的同時(shí)也會(huì)形成大量的污染廢氣，這一些廢氣本身對(duì)于環(huán)境污染的影響非常突出，屬于形成酸雨、溫室效應(yīng)的主要因素。對(duì)此，為了更好的實(shí)現(xiàn)持續(xù)性發(fā)展經(jīng)濟(jì)，火電廠鍋爐汽輪機(jī)系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)在多個(gè)方面進(jìn)行針對(duì)性的改進(jìn)與優(yōu)化，突出節(jié)能環(huán)保理念，從而實(shí)現(xiàn)火力發(fā)電經(jīng)濟(jì)的持續(xù)性發(fā)展。

【參考文獻(xiàn)】

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