现代环保技术在火力发电厂中的应用分析赵龙飞

现代环保技术在火力发电厂中的应用分析赵龙飞

赵龙飞

（山西鲁晋王曲发电有限责任公司山西省047500）

摘要：伴随着科学技术的飞速发展，环保技术在火力发电厂发展中的应用也被给予了高度重视。为了充分贯彻环保理念，实现达标排放，火力发电厂对环保技术的更新与完善一直是持续改进，以期通过先进的环保技术，减少生产所造成的污染，提升企业的经济效益和社会效益，在促进企业可持续发展目标的同时，也可以实现对生态环境保护的目的。

关键词：现代环保技术；火力发电厂；应用

传统的火力发电技术大多都是通过燃煤，煤的主要组成元素包括有碳、氢、氧、氮以及硫，而硫直接燃烧就会产生二氧化硫，是污染大气的主要气体之一，一旦遇水还会生成酸雨，如果大气中的二氧化硫超标，会产生烟尘，会使人群中呼吸道疾病的发生率大大提高，造成环境破坏从而影响机体生命安全。进行现代化环保火力发电必须要控硫、控烟、控污水以及废弃物的处理等环境保护措施，不仅需要控制这些外部因素，对于火力发电厂的节能或者数据测量也具有重要的作用，节能可以减少排放量，而数据测量可以控制各个环节中废弃物的排放是否超标从而引起重视，所以使用现代化环保火力发电技术是工业的又一次革新，也为环境保护产生了重要影响。对于当前我国火力发电厂的发展来看，现代环保技术的有效应用发挥着不可替代的作用，其不仅可以降低企业发展对环境造成的污染，实现环保的根本目的，而且还可以有效提升企业的生产效率，进一步提高企业的经济效益和社会效益，使企业可以在激烈的市场竞争中占有一席之地。所以，在未来的实践中，火力发电厂必须提高对现代环保技术的重视程度，将其有效应用到企业发展中，进而使其作用能够得到充分发挥。

1对环境影响以及环境保护重要性

工业火力发电以逐渐融入现代化建设中，并且担任着非常重要的角色，但是传统的火力发电技术也对环境造成了非常大的破坏：由于焚烧化学燃料以及煤炭，产生了大量的二氧化碳气体，使全球温度升高，形成温室效应，一旦出现全球温度升高的现象，就会造成冰川融化、海水上涨导致洪涝灾害的发生，这些自然灾害的发生使我国经济发展受到了抑制，还使我国可居住环境正在逐渐减少；并且会在焚烧过程中产生大量的烟，使空气中的灰尘、二氧化硫、硝酸等物质变多，在空气中以颗粒形式存在，一旦遇水就会出现雾，造成雾霾，雾霾的发生影响了人们的正常生活，其可见度非常低使车祸的发生率大大提高，而且在雾霾中含有非常多的污染气体，一旦被机体吸入很容易造成呼吸道疾病、心血管疾病甚至传染性疾病，对人体的伤害非常严重，目前已经有许多国家都出现雾霾，而我国最甚。实施环保技术要控制火力发电厂的有毒气体的排放，还要将烟尘得到控制等，是目前环保技术最重要的目的。环境保护是现代化建设过程中都需被纳入的重要步骤，实施环境保护的意义可以分为以下几点：第一，解决现实生活中的环境问题，可以减少对环境的危害，抑制全球变暖的情况从而降低自然灾害的发生率，使自然与人类和谐相处，而且在人类的正常生活中提供良好的生活环境，可以使人身心舒畅，保护人类的身体健康从而使工作效率提高，社会更加进步。第二，维持可持续发展，如今的社会经济发展不仅需要维持现在社会的稳定进步，还需为子孙后代提供可以生活栖息的地方，而环境破坏对于子孙后代的生长环境显然是非常不利的。所以，开展环境保护，使环境能够满足当代人的需求，又不对后代人的需求构成威胁，可供人类生活的更久，所以保护环境具有非常重要的意义。

2现代化火力发电厂环保技术措施

在进行环境保护的过程中，控制火力发电厂的污染废弃物具有以下几点措施：控制烟气排放量，在现代化建设过程中，在传统的火力发电厂控制烟气的排放主要是通过烟囱排放，所以那些有毒气体直接进入大气与大气结合影响环境，目前通过烟气脱硫、脱硝技术从而对烟气的排放进行控制；其次就是进行除尘，灰尘是形成雾霾的重要因素，必须进行去除，目前采用的无动力除尘技术具有显著的效果，而且在成本方面也较低，在现代化火力发电厂建设中经常被应用。

3现代化火力发电厂环保技术

3.1烟气脱硝技术

此技术旨在除去NOX，通过一定的化学反应将其转化为NX，使得烟气中的NOX物质脱去。而进行的技术主要有三类，分为干法脱硝（SNCＲ、SCＲ）、半干法脱硝（活性炭脱硝）和湿法脱硝（O3氧化脱硝），氧化剂将NO氧化成NO2，生成的NO2再用水或碱性溶液吸收，从而实现脱硝。其中臭氧氧化脱硝是将一氧化氮通过化学反应转变为NO2，与水进一步结合从而实现脱硝；而SNCＲ、SCＲ活性炭脱硝也皆是将有毒气体NO通过一定的化学反应转化为NO2，然后与水进行结合从而达到脱硝的目的，具有相似的作用机理。

3.2烟气脱硫技术

就是将烟气中的SO2或SO3等有毒气体通过与CaCO3、MgO、Na2SO3这些物质进行反应，从而形成硫酸盐或者亚硫酸盐等物质，降低有害气体的排放，与脱硝技术有异曲同工之效。

3.3无动力除尘技术

此技术就是通过应用空气动力学为理论基础，使压力得到平衡并且在流通界面处于封闭式的状态，使得在火力发电过程中所需要的物料造成的灰尘对空气的压力得到大大的降低，保持内外压的稳定状态。在利用火力发电的过程中所提供的原料会造成一定的压力，使得灰尘被引导在空气中不断的储蓄积累，增加动能从而降低势能，利用物理学原理，自动进行落体运动为无动力除尘的基本原理，对于除尘具有很好的效果。

3.4电器自动化技术

此技术通过连接厂房各个系统的信息并进行信息共享，还可以对运行的效果进行检测与质量评价，当系统一旦出现故障就会启动自动报警装置，利用这种技术不仅可以减轻因传统的信息传递方式对工作人员造成的负担，还可以随时提醒工作人员发电的效果，出现问题能够及时提醒，所以电器自动化技术已逐渐取代了传统全人工时代，使火力发电厂实现现代化，而且利用这种技术提高了发电的速率，使得火力发电更规范化，不至于浪费更多的发电物料，也实现了环保。

3.5固体废弃物处理新技术

固体废弃物处理也是火力发电厂运营中的一项重要任务，由于火力发电厂会产生多种类型的固体废弃物，如果不能将这些废弃物进行有效处理，那么势必会对周围环境造成污染。

3.5.1除灰渣系统

除灰渣系统是每台锅炉的一个重要组成部分，在锅炉正常运行的时候，高温热渣经炉底排渣门落入钢带输渣带上，在高温下输渣机处于连续运转状态，然后将灰渣以低速的方式送出。在系统运行的整个过程中，需要做好对高温炉渣和冷空气之间的热交换，确保冷空气能对高温炉渣充分冷却，而被高温炉渣加热后的热风可供锅炉燃烧之用。最后，冷却后的炉渣进入碎渣机，经过碎渣机碾碎之后装入渣仓，装车外运。

3.5.2干除灰系统

锅炉除尘器捕捉到的粉尘被收集在除尘器下部的灰斗，在灰斗的下方安装有气力除灰系统。气力除灰系统利用压缩空气经PLC控制将灰斗落下的干灰输送到灰库。在系统运行中需要控制各个灰斗的灰按既定程序落入干灰输送管中，同时也要控制好压缩空气的压力与干度，从而保证干灰输送管不发生堵塞。

3.5.3防止干灰装运时的扬尘

干灰库由几个水泥罐组成，在灰库上安装有气化风机和布袋除尘器，用于防止干灰结块和二次扬尘。干灰采用密闭的自卸罐车来负责运输，自卸罐车在装灰时与灰库采用密闭连接，以此来避免干灰装卸过程中扬起的飞尘。

3.5.4固体废弃物综合利用

目前，火力发电厂运行对于灰渣的排放具有较高要求，一方面需要拥有较大的场地，另一方面则需要做好对周围环境的保护工作。面对这种情况，将灰渣进行充分利用成为了唯一的解决办法。对于灰渣的利用，除了可以将其作为混凝土路面、路面基层的施工材料之外，还可以将其掺和到混凝土的制作中。

一方面可以有效降低建筑工程的施工成本，另一方面则可以增强混凝土的整体质量。而粉煤灰则可以作为生产水泥中的骨料，也可以将其掺入到水泥中使用。

由此可见，固体废弃物的综合利用不仅可以降低对环境的污染，而且还可以有效降低成本。然而就目前火力发电厂对固体废弃物的综合利用来看，却受水泥、混凝土市场影响较大，这势必会在一定程度上导致工作无法落到实处。所以，火力发电厂需要协调政府制定固体废弃物综合利用的环保政策，进而更好地促进火力发电厂的可持续发展。

3.6污水处理设施

电厂排出的废污水主要有化学酸碱废水、含油污水、锅炉排污水、生活污水、煤场污水雨水、输煤系统冲洗水、温排水等。污水处理主要原则是清污分流，全厂的雨水、污水和循环冷却水排水分开处理。废污水经处理后达标排放或回收使用，能最大限度地减少废污水的排放，提高废水的回收率（应达85%以上）及“一水多用”，满足环保要求。

3.6.1工业废水

工业废水处理系统主要功能是处理电厂各生产工艺排放的工业废水，使之达到工业废水排放标准后回收使用。处理达标的废水回用于输煤系统冲洗用水及除灰系统干灰搅拌系统等，并配套建设相应的污泥处理设施。工业废水主要来自化水车间水处理排水、锅炉酸洗水、化水实验室排水、机组排污水等，间断排放。（1）主要设施及工艺。废水处理设施包括：废水储存池、最终中和池、中间水池、pH调整槽-反应槽-混合槽、斜板澄清器、无阀滤池、污泥浓缩池、加药系统（酸、碱、混凝剂、脱水剂）、污泥脱水装置、曝气风机、各种水泵管道等。本期工程废水储存池的总容量为5800m3，划分为3个1500m3废水储存池，1个800m3EDTA回收池和一座500m3最终中和池；池内设玻璃钢内衬防腐，设空气搅拌系统和加碱管道。（2）处理后出水水质要求。符合GB8978-1996《污水综合排放标准》及广东省DB44/26-2001《水污染物排放限值》的新扩建企业一级排放标准要求，主要指标如下，pH：6～9；悬浮物：≤20mg/L；COD：＜90mg/L；色度：40mg/L；BOD5：20mg/L；石油类：5.0mg/L；氟化物：10mg/L；总汞：0.05mg/L；Pb：1.0mg/L；Cd：0.1mg/L；As：0.5mg/L。

3.6.2生活污水

生活污水处理间主要处理厂区内生产办公楼、主厂房、辅助/附属车间、食堂等建筑物的生活污水。生活污水系统主体设备设计处理能力为2×5m3/h，两列并列运行，装置能适应最大连续运行（24h/d），处理后达标排放。（1）生活污水处理主要设施及工艺。污水处理设施包括：调节池、格栅清污机、水解酸化沉淀池、生物曝气滤池、沙滤器、反洗水池、消毒池、加药系统、二氧化氯消毒系统、板框压滤机、风机、水泵、管道等。工艺流程：生活污水→格栅→污水调节池→管道混合器→水解酸化沉淀池→曝气生物滤池→砂滤器→反冲洗水池→接触消毒池→达标排放，初沉池污泥经板框式压滤机脱水后打包外运。（2）处理后水质。5日生化需氧量（BOD5）≤20mg/L。在设计进水BOD5≤160mg/L时，出水BOD5≤10mg/L；并应同时满足当进水长期BOD5≤100mg/L时，出水BOD5≤10mg/L；化学需氧量（CODcr）≤90mg/L；悬浮物（SS）≤60mg/L；氨氮≤10mg/L；动植物油≤10mg/L；pH值6~9；磷酸盐（以P计）≤0.5mg/L；总有机碳（TOC）≤20mg/L。

3.6.3含油废水

含油废水处理系统主要处理油罐区含油污水、事故油池排出的含油废水。含油废水处理站按本期工程2×300MW机组一次建成，设计处理能力5m3/h，设1组。（1）主要设施包括：含油废水储存池、重力聚集型油水分离器、集油桶、水泵、管道等。油水分离装置主要由壳体、波纹板组、粗粒化元件、电气控制箱、电动柱塞泵、螺杆泵、加热器以及各种阀门组成，其工作原理是利用油水的密度差进行重力分离。（2）处理后水质。系统处理后的出水含油量：≤5ppm；系统处理后的污油含水量：≤20%。

3.6.4渣水处理

除灰渣系统用水采用闭式循环供水方式，系统所有污水（灰水或渣水）均集中至一体化灰水净化器进行澄清、过滤，经处理后排出的（灰渣）污泥排入污泥干化场，干化后用汽车外运至灰场堆放。澄清、过滤后的水则供系统重新使用。渣水处理系统主体设备设计处理能力为1×100m3/h，不设备用，设计处理时间24h/d。主要设施包括：初沉池、集水池、一体化渣水净化器、清水池、冲洗水泵房、加药系统、管道等。处理后水质：SS＜60mg/L。

4结论

火力发电厂的节能减排环保旨在降低日常火力发电的成本消耗，减少污染，尤其是污染气体二氧化硫，它是导致地区酸雨灾害的首要因素，必须减少发电过程中的二氧化硫的排放。火力发电厂的节能环保技术顺应了低碳环保和可持续发展理念，在我国火力发电行业中是势在必行的，这也是由我国目前资源紧缺、环境恶化的状况所决定的。随着科技和经济的发展，在火力发电中越来越多的新技术和新设备被运用其中，如脱硫装置以及中和化学药剂和催化剂的使用，都大大降低了消耗和污染。现代化环保火力发电技术不仅可以保障发电量，满足现代化人口的需求，也具有一定的节能作用，减少资源的浪费，最主要的是对于保护环境，减少废弃物的排放量具有深远影响，不过在利用现代化环保技术的过程中结合社会的需求进行不断发展，才能走的更长远。

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