探索火電廠環(huán)保設(shè)施節(jié)能改造方案

蘭曉立

摘要：隨著國家對(duì)火電廠環(huán)保排放要求提高，火電廠環(huán)保設(shè)施性能及數(shù)量上均有了提高和改善。目前雖然我國火電廠“超潔凈排放”改造暫告一段落，火電廠環(huán)保改造計(jì)劃也會(huì)隨之推遲。但實(shí)施上述改造，會(huì)導(dǎo)致電廠能耗增加，為了在實(shí)現(xiàn)節(jié)能的同時(shí)，達(dá)到減排的目的，以此制定完善的綜合利用環(huán)保設(shè)施節(jié)能改造計(jì)劃。

需要我們?cè)诠?jié)能環(huán)保改造上投入更多的時(shí)間和精力在電廠環(huán)保設(shè)施節(jié)能工作當(dāng)中，提升電廠環(huán)保設(shè)施的利用率，降低用電能耗。

0引言

隨著我國環(huán)境問題的日益突出，節(jié)能環(huán)保措施及重大污染企業(yè)的整治在現(xiàn)階段的國家發(fā)展中逐漸受到重視，關(guān)于火電廠的環(huán)保節(jié)能改造，在國家《電力發(fā)展十三五規(guī)劃》報(bào)告中明確提出了“加快煤電轉(zhuǎn)型升級(jí)，促進(jìn)清潔有序發(fā)展”的指導(dǎo)性要求，因此火電企業(yè)必須進(jìn)行系列的生產(chǎn)技術(shù)改革，以達(dá)到節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境的目的，只有如此，才能實(shí)現(xiàn)火電企業(yè)長遠(yuǎn)的、可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。

1當(dāng)前形勢(shì)下火電廠環(huán)保問題分析

1.1氮、硫氧化物污染

氮、硫氧化物是火電廠燃煤發(fā)電產(chǎn)生的一個(gè)主要的污染物類型，主要污染源是二氧化硫、氮氧化物，空氣中，大量排放二氧化硫和氮氧化物，會(huì)直接損害到環(huán)境及人體?？諝庵腥绻写罅康牡?、硫氧化物，那么人體會(huì)經(jīng)過呼吸道呼入大量的氮、硫氧化物，以此產(chǎn)生非常嚴(yán)重的不適癥狀，例如呼吸急促、氣喘、胸悶等。如果在含氮、硫氧化物的空氣中長期暴露，還會(huì)導(dǎo)致人體存在非常嚴(yán)重的呼吸道疾病。除此之外，酸雨形成的主要原因是二氧化硫和氮氧化合物，如果存在嚴(yán)重的酸雨，那么就會(huì)影響到動(dòng)植物的健康生長，還會(huì)影響到建筑物的使用，并且還會(huì)影響到其他暴露。

1.2廢氣、廢水污染

廢氣污染主要是指在運(yùn)煤轉(zhuǎn)運(yùn)站、煤破碎間、燃料燃燒系統(tǒng)密相區(qū)底部排渣管排渣口、分離器下部的灰冷卻器排灰口、除塵器收集的塵排放口等處產(chǎn)生的揚(yáng)塵，煙囪排出的廢氣內(nèi)含有的二氧化硫、氮氧化物及一氧化碳等污染氣體。廢水污染主要是指來自鍋爐的排污水、化學(xué)水處理間的廢水（廢酸、堿）、輸煤系統(tǒng)沖洗水、沖灰渣廢水、煤場雨水和少量的生活污水等。

1.3固體、噪聲污染

固體廢棄物污染主要是指大量燃料煤和石灰石在使用過程中，產(chǎn)生的大量塵灰和爐渣。噪聲污染主要是指火電廠采用較大型的引風(fēng)機(jī)、二次風(fēng)機(jī)、水泵、汽輪發(fā)電機(jī)組以及為了保護(hù)設(shè)備安全所設(shè)置的超壓排氣管、破碎機(jī)等都會(huì)產(chǎn)生較強(qiáng)的噪聲影響周圍環(huán)境，其噪聲源值一般都為中頻強(qiáng)噪聲，其值在95～110 dB（A）之間。

2常規(guī)鍋爐及環(huán)保設(shè)施和改造后分析

常規(guī)鍋爐煙氣自爐膛出口依次經(jīng)過后續(xù)省煤器、脫硝裝置（SCR）、空氣預(yù)熱器（以下簡稱空預(yù)器）、靜電除塵器（ESP）、引風(fēng)機(jī)、石灰石-石膏濕法煙氣脫硫（FGD）裝置等，最后進(jìn)入煙囪排放。實(shí)現(xiàn)“超潔凈排放”改造的機(jī)組，在FGD裝置后普遍還設(shè)有濕式電除塵器（WESP）;帶有凈煙氣排放加熱裝置的機(jī)組，在FGD裝置前和煙囪前還裝有煙氣換熱器（GGH）。由于每個(gè)電廠的機(jī)組數(shù)量均在2臺(tái)或以上，機(jī)組布置也呈對(duì)稱分布模式，各環(huán)保設(shè)施設(shè)計(jì)性能參數(shù)也有足夠余量，能夠滿足110%以上實(shí)際運(yùn)行煙氣量的處理能力，故在單套煙氣處理設(shè)施處理能力范圍內(nèi)，通過將2臺(tái)或以上數(shù)量臨近機(jī)組引風(fēng)機(jī)后的煙道相互連通，實(shí)現(xiàn)不同機(jī)組間的煙氣互通。當(dāng)2臺(tái)機(jī)組均低負(fù)荷運(yùn)行 （或1臺(tái)機(jī)組啟停機(jī)過程）時(shí)，打開2臺(tái)機(jī)組間的連通門擋板，關(guān)閉#1擋板門或#2擋板門，使2臺(tái)機(jī)組引風(fēng)機(jī)后的煙氣并入同一套FGD裝置及其他后續(xù) 裝置內(nèi)，從而實(shí)現(xiàn)同一套減排設(shè)施處理2臺(tái)機(jī)組的煙氣量，既可使投運(yùn)設(shè)施在設(shè)計(jì)條件下滿負(fù)荷運(yùn)行，又能使停運(yùn)閑置的另一套減排設(shè)施降低能耗⑺。常規(guī)鍋爐及環(huán)保設(shè)施布置與改造后鍋爐及環(huán)保設(shè)施布置圖如圖1所示：

3火電廠環(huán)保設(shè)施節(jié)能改造措施

3.1固體廢棄物處理措施

火電廠固體廢棄物以鍋爐排渣為主，針對(duì)鍋爐排渣物，可以通過冷渣機(jī)冷卻后，經(jīng)處理轉(zhuǎn)運(yùn)到制磚廠作為制磚原材料。主要工藝流程如下。

除渣工藝流程：鍋爐排渣口→排渣閘門→冷渣機(jī)→耐高溫皮帶輸送→錳渣處理間→錳渣燒結(jié)多孔磚廠。

除灰工藝流程：布袋除塵器下灰斗→螺旋閘門→電動(dòng)鎖氣器→氣力輸送→灰?guī)臁c錳渣混合→錳渣燒結(jié)多孔磚廠。

3.2噪聲的防治設(shè)施

噪聲的防治采用綜合治理方式，即首先從聲源上控制噪聲，聲源上無法根治的生產(chǎn)噪聲，則采取有效的隔聲、消聲、隔振等噪聲控制措施，例如：對(duì)主機(jī)和有關(guān)輔機(jī)要求生產(chǎn)廠家提供配套的隔聲罩和消聲器，將噪聲控制在規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)之內(nèi)。鍋爐等排大氣口處安裝消聲器;在人員活動(dòng)較頻繁的聲源車間，結(jié)合車間環(huán)境和建筑物結(jié)構(gòu)材料適當(dāng)設(shè)置吸聲壁面、隔聲障壁等;增加廠區(qū)植樹綠化面積，綠化系數(shù)達(dá)到30%。

3.3脫硝設(shè)備的降耗方法

脫硝設(shè)備的能量損耗主要表現(xiàn)在以下方面，一是蒸汽損耗，二是風(fēng)壓損失。之所以會(huì)出現(xiàn)風(fēng)壓損失，是由于催化劑積灰所導(dǎo)致的，故此，在改造過程中，需要對(duì)煙道的設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化，以促使催化劑積灰的情況有所減少。至于蒸汽損耗，則是因?yàn)檎羝祷乙约耙喊奔訜嵴舭l(fā)所導(dǎo)致的。故此，在脫硝設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，需要對(duì)蒸汽吹灰的效率進(jìn)行優(yōu)化，可以將聲波吹灰法引入其中，用普通壓縮空氣取代高溫蒸汽進(jìn)行吹灰進(jìn)而減少蒸汽的消耗。

3.4電除塵器的降耗方法

要想使電除塵器的能量消耗有所減少，火電廠需要采取相應(yīng)的措施，盡可能的減少反電暈現(xiàn)象的發(fā)生?，F(xiàn)如今，在許多火電廠中，間歇脈沖供電法的應(yīng)用較為常見，該方法能夠提高電除塵的效率，并且還能夠抑制反電暈情況的出現(xiàn)。為了實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗，火電廠工作人員還需要以實(shí)際情況為依據(jù)，來選擇一個(gè)最佳的供電方式。如以煙氣的溫度變化為依據(jù)，來選擇相應(yīng)的供電方式。

3.5火電廠節(jié)能措施

火電廠運(yùn)行主要的節(jié)能措施包括：對(duì)主要設(shè)備如鍋爐、風(fēng)機(jī)和泵等進(jìn)行優(yōu)化選型，合理布置管道，使流向暢通，減少阻力降低泵的能耗，達(dá)到節(jié)能的效果;禁止選用已被有關(guān)部委明令淘汰的機(jī)電產(chǎn)品，選用節(jié)能效果顯著的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品。如選用新型、高效的各類水泵、風(fēng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)，以提高運(yùn)行效率，降低用電率;選用優(yōu)質(zhì)閥門，避免蒸汽的跑、冒、漏現(xiàn)象，影響全廠發(fā)電效率;對(duì)管道保溫，采用經(jīng)濟(jì)厚度計(jì)算法，設(shè)計(jì)出合理的保溫厚度，以取得綜合節(jié)能效益;熱力系統(tǒng)采用合理的回?zé)嵯到y(tǒng)，充分提高循環(huán)效率;除鹽水經(jīng)過冷渣機(jī)，回收爐渣熱量，達(dá)到廢熱回收利用;優(yōu)化電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)，合理規(guī)劃電氣設(shè)備布置及電纜走向，減少電纜長度及降低電壓損耗。

結(jié)語

綜上所述，環(huán)保節(jié)能問題已經(jīng)成為當(dāng)今社會(huì)關(guān)注的人們?cè)掝}，是未來市場競爭的主要內(nèi)容，只有做好電廠環(huán)保排放工作，提升設(shè)備利用率及運(yùn)行安全，才能夠使我國電力行業(yè)得到長遠(yuǎn)的發(fā)展。因此，我們應(yīng)采取相應(yīng)的政策支持，大力鼓勵(lì)火電廠環(huán)保節(jié)能工程建設(shè)，實(shí)現(xiàn)環(huán)保、節(jié)能并行，形成火電廠資源優(yōu)勢(shì)，促進(jìn)電廠的長期穩(wěn)步發(fā)展，提升我國綜合國力。

參考文獻(xiàn)

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