新形勢電廠環(huán)保設(shè)施優(yōu)化改造思考

趙建林

（國能億利能源有限責任公司電廠 內(nèi)蒙古鄂爾多斯 014300）

引言

現(xiàn)在仍然是一個經(jīng)濟發(fā)展全球化的大時代，電力資源產(chǎn)業(yè)的持續(xù)發(fā)展必須與時俱進，在國家積極主動倡導電力環(huán)境資源保護和促進社會和諧發(fā)展的背景下，火力發(fā)電站充分認識到環(huán)境保護建設(shè)的重要性，積極響應(yīng)國家政策號召應(yīng)結(jié)合自身發(fā)展狀況和條件，適當加大對環(huán)境保護管理的投資力度，針對存在的污染問題采取有效的解決措施，促進自身穩(wěn)定、持續(xù)的發(fā)展，創(chuàng)造更多的社會效益和經(jīng)濟效益。電廠的生產(chǎn)由能源、物、料、排放等單元有機構(gòu)成，實現(xiàn)電廠的能源供給側(cè)減碳、原料互供、資源共享，再結(jié)合先進的工藝技術(shù)，形成綠色循環(huán)經(jīng)濟的發(fā)展格局，將以較低的成本和時間實現(xiàn)電廠的環(huán)保目標，減少廢水、廢氣和碳的排放，真正實現(xiàn)電力環(huán)保生產(chǎn)。

1 當前我國環(huán)保設(shè)備現(xiàn)狀的分析

隨著人們環(huán)保意識的不斷加強，電廠也不斷采用新型的環(huán)保設(shè)施來減少發(fā)電帶來的污染，減少有毒氣體、廢水和粉塵的產(chǎn)生，從而提高發(fā)電效率，降低電廠對環(huán)境的污染。首先，在電廠的日常運行中，必須應(yīng)用各項防水體污染技術(shù)和廢水處理技術(shù)，從而提高水資源在燃煤發(fā)電系統(tǒng)中的有效利用率，降低對環(huán)境的污染，緩解水資源緊張的現(xiàn)狀。在日常燃煤發(fā)電過程中，除了需要使用大量水資源外，還會排放出部分廢水，且種類相對較多?？梢酝ㄟ^冷卻水循環(huán)節(jié)水技術(shù)、污水回用技術(shù)、空冷系統(tǒng)節(jié)水技術(shù)等對水體進行處理。其次，在電廠發(fā)電中，脫硫是發(fā)電的重要環(huán)節(jié)之一。燃煤鍋爐和火力發(fā)電廠普遍認為可以采用三種處理方法進行直接防治：直接減少鍋爐的過剩助燃風量；直接采用鍋爐分級脫硫，依次向燃煤高爐供氣的燃燒法；將鍋爐煙氣重新引入循環(huán)，降低鍋爐火焰的燃燒溫度；對氮氧化物進行脫硫處理。近年來飛速發(fā)展的脫氧scr 處理技術(shù)已成為鍋爐脫硫的重要技術(shù)手段之一。目前國內(nèi)的防塵主要有兩種模式，首先是高煙囪，其次是高效吸塵器。高煙囪可以有效地擴散剩余的灰塵粒子，在一定程度上有效地減少灰塵粒子的濃度，但是擴大灰塵粒子的波及范圍，具有一定的局限性。相比之下，吸塵器的效率更高。市場上的吸塵器主要有袋式吸塵器和靜電吸塵器兩種。

1.1 “雙碳”形勢分析

碳達峰是指我國力爭于2030 年，二氧化碳的總排放量不再增加，在到達峰值以后再逐漸減下去。更簡單的講就是到2030 年，中國的二氧化碳的排放量一定要達到一個值，之后要逐漸地下降。到2030 年，中國二氧化碳的總排放量將不再增加，這已經(jīng)是一個承諾，但是中國要想做到必須做出很多的努力，唯有如此我國才能在國際貿(mào)易中更有話語權(quán)，從而提升中國的國際地位。要想實現(xiàn)碳達峰，不僅僅和國家、科研人員有關(guān)，也與產(chǎn)業(yè)、國民有關(guān)。

碳中和是指對國家、行業(yè)、產(chǎn)品、經(jīng)濟活動或個人在規(guī)定時期內(nèi)直接或間接形成的二氧化碳或溫室氣體排放量總和，通過采取植樹造林、節(jié)水減排等形式，以抵消自身所形成的二氧化碳或溫室氣體排放量，從而達到正負抵消，以實現(xiàn)相對的“零排放”。簡單的來講就是相當于“自產(chǎn)自銷”。碳中和是改變環(huán)境惡化的根本措施。碳中和的實現(xiàn)與我們息息相關(guān)，我們要保護環(huán)境，必須要節(jié)能減排。而在電廠工作中，優(yōu)化電廠設(shè)備和電廠發(fā)電技術(shù)成為了電廠環(huán)保改造的方向之一。

1.2 環(huán)保形勢分析

現(xiàn)如今，人們的環(huán)保意識逐漸增強，對電廠污染的治理方法也逐漸增強。我國從2015 年便開始對電廠進行改造，著重對電廠的設(shè)施和發(fā)電技術(shù)進行改造，減少發(fā)電帶來的環(huán)境污染問題。通過對脫硫、脫氮、廢水處理和粉塵處理技術(shù)的研究，使電廠設(shè)備能夠更加高效的進行發(fā)電，減少對環(huán)境的污染。隨著我國環(huán)保力度的不斷加強，對電廠發(fā)電的要求也越來越高。因此，必須要加強對電力環(huán)保設(shè)施的研究和分析，保護環(huán)境。

2 電廠環(huán)保設(shè)施優(yōu)化改造的原則

電廠環(huán)保設(shè)施優(yōu)化改造必須要結(jié)合具體情況采用相應(yīng)的改造方法，也要兼顧社會和環(huán)境效益等因素進行改造，不能盲目優(yōu)化改造電廠的環(huán)保設(shè)施，必須要充分考慮實際情況和效益等，從而能夠促進電廠的發(fā)展。

2.1 根據(jù)具體情況采取相應(yīng)的改造方法

電廠環(huán)保設(shè)施必須要結(jié)合實際情況采用相應(yīng)的改造方法。

首先，必須要考慮電廠的經(jīng)濟效益和資產(chǎn)情況。在優(yōu)化環(huán)保設(shè)施前，必須要根據(jù)電廠的實際情況來優(yōu)化環(huán)保設(shè)施，充分考慮電廠的經(jīng)濟效益，實現(xiàn)電廠資源最大化，從而能夠達到電廠環(huán)保的目的。例如：在電廠中，可以采用石灰石-石膏濕法脫硫工藝來優(yōu)化吸收塔，提高吸收塔的工作效率，從而更好地實現(xiàn)脫硫，減少對空氣的污染。

其次，必須要考慮電廠的資金情況和實際需求情況，不能盲目開展電廠環(huán)保設(shè)施優(yōu)化。電廠在進行環(huán)保設(shè)施優(yōu)化時，必須要考慮其資金情況，根據(jù)資金情況確定合適的環(huán)保改造方案，充分考慮電廠的實際需求和當前環(huán)保政策，從而能夠促進電廠的環(huán)保設(shè)施優(yōu)化改造的進行，推動電廠朝著節(jié)能化、綠色化方向發(fā)展。

最后，必須要對電廠環(huán)保設(shè)施的改造進行可行性分析，結(jié)合電廠的發(fā)展情況和實際情況分析改造方法，確保電廠環(huán)保設(shè)施能夠有效實施，確保其改造方法具有可行性。

2.2 兼顧社會和環(huán)境效益

電廠環(huán)保設(shè)施改造應(yīng)該兼顧社會和環(huán)境效益，充分考慮社會因素和環(huán)境因素等，從而能夠為電廠環(huán)保設(shè)施提供新的改造思路。如表1 所示，為電廠環(huán)保設(shè)施改造的原則。

表1 電廠環(huán)保設(shè)施改造的原則

3 當前電廠運行中存在的環(huán)保問題

3.1 硫氧化物污染較為嚴重

現(xiàn)如今，電廠中硫氧化物的污染較為嚴重，且對空氣的污染較大，主要包括二氧化硫、一氧化硫等氣體。在火電廠中，燃煤中仍然存在大量硫磺，在電廠燃燒大量煤炭的工作過程中，氧氣和硫磺會發(fā)生化學反應(yīng)，產(chǎn)生二氧化硫等硫化物。而二氧化硫等硫化物在陽光照射下，會生成山霧，通過擴散，山霧溶于雨水，形成酸雨，導致建筑物被侵蝕。因此，電廠控制二氧化硫等硫化物排放量非常重要?，F(xiàn)如今，在許多電廠運行過程中，通常采用羅茨風機作為脫硫系統(tǒng)氧化風機，利用該設(shè)備實現(xiàn)脫硫，該工程不僅耗能大、效率低，而且脫硫率較低，難以實現(xiàn)有效脫硫。而且許多電力企業(yè)不按照相關(guān)標準排放硫氧化物，對硫氧化物的處理效率低，導致硫氧化物對空氣的污染比較嚴重，難以有效地保護環(huán)境。而且近些年，我國煤炭等能源的成本上升，且煤炭等能源的質(zhì)量下降，導致電力企業(yè)需要采取摻燒的方法來節(jié)約發(fā)電成本，摻燒過程中硫氧化物變得更加復(fù)雜，脫硫的成本上升、工藝變得更加復(fù)雜，導致許多電力企業(yè)不按照氣體排放標準排放廢氣，嚴重污染了空氣。而且一些電氣企業(yè)電氣鍋爐燃燒效率較低，使燃料出現(xiàn)不充分燃燒等現(xiàn)象，導致硫氧化物的含量增加，導致其處理成本也增加，從而使硫氧化物污染加重。

3.2 除塵器設(shè)備發(fā)生故障次數(shù)較多

粉塵對機械、環(huán)境和人體的危害極大。首先，粉塵能夠影響人體的身體健康。長期在電廠的工作人員容易引發(fā)塵肺病，對身體健康帶來極大的威脅。其次，粉塵具有易燃易爆炸的特點，遇到電火花、明火容易發(fā)生爆炸，嚴重影響工作安全。再次，粉塵使工作環(huán)境的能見度變低，不利于工作人員進行操作和辨識等，容易造成操作失誤，引發(fā)操作失誤危害，極大地影響了工作人員的身體健康。而且粉塵擴散后也會威脅周圍居民的安全，對周圍生態(tài)環(huán)境造成威脅。最后，粉塵能夠進入到機械設(shè)備中，加大了機械設(shè)備的磨損，降低電廠精密儀器的使用壽命，造成經(jīng)濟損失。因此，必須要加強對防塵的研究，利用防塵技術(shù)和方案降低粉塵對人體、機械的損失。在電廠中常常采用混合式通風除塵和水源凈化增壓等裝置，如表2 所示，為除塵器設(shè)備介紹。但除塵器設(shè)備經(jīng)常發(fā)生故障，難以有效地除塵，導致部分粉塵擴散到周圍環(huán)境中，污染了周圍環(huán)境。

表2 除塵器設(shè)備介紹

3.3 廢水處理效率較低

燃煤電廠和火力發(fā)電廠的現(xiàn)場排水一般為強酸強堿，在污染的工業(yè)廢水中，還可能存在著過量的氟化物、含砷、含氯等物質(zhì)。因此，在燃煤發(fā)電工業(yè)廢水中，還往往存在著氯氣、酸性和堿性物質(zhì)母液等。同時工業(yè)廢水的污染還會干擾海洋生物等，從而使海洋中生物細胞出現(xiàn)了突變、凋亡等，嚴重影響海洋生態(tài)平衡。此類工業(yè)廢水會給生態(tài)造成了很大的危害，尤其是當工業(yè)廢水總量過大，整個水體生態(tài)不能得到有效的凈化時，這就將對水內(nèi)的生物正常活動、發(fā)育和繁衍造成較大的干擾，同時還將直接導致整個水體出現(xiàn)大規(guī)模破壞。許多電力企業(yè)把二次處理的污水直接排放至河道和農(nóng)田等,通過水體自凈和自然降解利用的途徑完成污水的最終處理，雖然能夠節(jié)約廢水處理的成本，但二次處理的廢水過度排放后難以達到自然降解和水體自凈的效果，污染了周圍土地和水源，導致廢水處理的效率差，難以有效地保護環(huán)境。

4 電廠環(huán)保設(shè)施的具體優(yōu)化改造思考

4.1 對脫硫設(shè)備改造的具體措施

4.1.1 改造的具體內(nèi)容

（1）可以給發(fā)電鍋爐配置一個吸收塔，在相鄰吸收塔之間建造氧化風管聯(lián)絡(luò)門，利用氧化風進行脫硫。

（2）電廠將原風機改為離心機，離心風機在后續(xù)的工作中能夠節(jié)省氧化風減溫裝置并且降低減溫水的消耗量。

（3）可以采用雙頭高效噴嘴的設(shè)備來進行脫硫工作，利用該設(shè)備來提高漿液附著率，從而能夠達到預(yù)期的脫硫效率。

（4）可以利用脫氧scr 處理技術(shù)來實現(xiàn)脫硫工藝。

4.1.2 具體的改造方法

（1）采用BOO 模式

BOO 模式的創(chuàng)新運用也是電廠環(huán)保設(shè)施第三方治理模式的重要內(nèi)容。具體而言，電廠采用BOO 的商業(yè)模式將所屬的四臺機組脫硫脫硝資產(chǎn)整體打包給第三方公司運營，由第三方公司出資完成四臺機組的超低排放改造。四臺機組的具體改造方案如下，其中兩臺機組的脫硝系統(tǒng)增加一層催化劑，并進行燃燒器低氮燃燒技術(shù)改造，以合金托盤技術(shù)+交叉噴淋實現(xiàn)深度脫硫高效除塵技術(shù)。

目前，四臺機組超低排放改造工程已順利實施，實現(xiàn)了污染物近零排放，經(jīng)改造后的機器產(chǎn)生的污染物如SO2、NOx、煙塵的排放濃度分別控制在35mg/m3、50mg/m3、10mg/m3以下。

（2）提效吸收塔

改造石灰石-石膏濕法脫硫工藝需要從吸收塔效率入手，合理控制吸收塔流速，在既定范圍內(nèi)控制燃煤硫分，保障吸收塔運行，并且增加塔外氧化槽與高原塔漿液增加停留時間，從而能夠有效地實現(xiàn)脫硫，保護周圍環(huán)境不被污染。

4.2 建設(shè)優(yōu)化除塵設(shè)備

電廠應(yīng)該優(yōu)化除塵設(shè)備，可以將水源凈化增壓裝置和風水聯(lián)動裝置共同使用，也可以采用靜電除塵的方法來減少粉塵對其周圍環(huán)境和人體的危害。也要對電廠高頻電源以及高壓復(fù)合脈沖電源進行優(yōu)化和改造，從而提升除塵設(shè)備實際的除塵效率、效果和質(zhì)量。在除塵過程中，應(yīng)該考慮其粉塵排放量和負荷情況，通過對其的計算調(diào)節(jié)出低負荷的除塵功率和方式，從而提高除塵的效率，減少粉塵對空氣的污染。

4.3 粉渣治理設(shè)施的優(yōu)化改造

燃煤電廠在進行日常的燃煤發(fā)電時，除了會產(chǎn)生廢水、氣體污染物外，還會產(chǎn)生部分固體廢棄物。如污水經(jīng)過處理后產(chǎn)生的污泥、燃燒時剩下的煤灰、脫硫工序產(chǎn)生的產(chǎn)物、爐渣、失去作用的脫硝催化劑等都會對環(huán)境產(chǎn)生不良的影響。我們使用的粉煤灰一般也含有大量維持植物正常生長所必需的各種天然化學成分，如鉀、磷等。在工業(yè)制造方面，粉煤灰在墻體材料等方面也可以進行再利用。從20 世紀中期開始，我國就已經(jīng)開始重視煤渣的應(yīng)用，如增鈣技術(shù)就是典型的應(yīng)用，可有效地吸收海源煤中的硫元素，通過一系列的化學反應(yīng)可以形成硫化鈣，其活性能夠有效降低空氣中所含的硫化物，對環(huán)境保護具有重要意義。

4.4 脫硫廢水處理的優(yōu)化改造

在電廠的日常運行中，必須應(yīng)用各項防水體污染技術(shù)和廢水處理技術(shù)，從而提高水資源在發(fā)電系統(tǒng)中的有效利用率，降低廢水對環(huán)境的污染。可以通過冷卻水循環(huán)節(jié)水技術(shù)、污水回用技術(shù)、空冷系統(tǒng)節(jié)水技術(shù)等對水體進行處理。也要優(yōu)化脫硫廢水的設(shè)施，采用廢水零排放設(shè)備，對脫硫廢水進行中和、除硬，將脫硫廢水處理到一定程度，與電廠其它廢水共同進行處理，處理后循環(huán)利用，從而實現(xiàn)對廢水的再利用，也減少了廢水對水源的污染，保護電廠周圍環(huán)境，從而達到電廠環(huán)保的目的。

結(jié)語

綜上所述，新形勢下必須要對電廠環(huán)保設(shè)備進行改造和升級，探討其改造思路和方法，從而能夠讓電廠達到保護環(huán)境、減少污染等目的，促進電廠的發(fā)展。本文通過對電廠環(huán)保設(shè)備的改造原則和當前形勢進行分析，得出電廠未來的發(fā)展方向。通過對電廠環(huán)保設(shè)施存在的問題進行論述和研究，分析出我國電廠環(huán)保設(shè)施存在的問題和現(xiàn)狀，并根據(jù)其存在的問題提出針對性建議，完善電廠環(huán)保設(shè)施，提高電廠的發(fā)電效率和環(huán)保力度，從而促進電廠的發(fā)展，提高發(fā)電效率。也保護了我國的大氣環(huán)境，減少空氣和水污染，從而達到電廠環(huán)保的目的。