新形勢電廠環保設施優化改造思考

趙建林

（國能億利能源有限責任公司電廠 內蒙古鄂爾多斯 014300）

引言

現在仍然是一個經濟發展全球化的大時代，電力資源產業的持續發展必須與時俱進，在國家積極主動倡導電力環境資源保護和促進社會和諧發展的背景下，火力發電站充分認識到環境保護建設的重要性，積極響應國家政策號召應結合自身發展狀況和條件，適當加大對環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，促進自身穩定、持續的發展，創造更多的社會效益和經濟效益。電廠的生產由能源、物、料、排放等單元有機構成，實現電廠的能源供給側減碳、原料互供、資源共享，再結合先進的工藝技術，形成綠色循環經濟的發展格局，將以較低的成本和時間實現電廠的環保目標，減少廢水、廢氣和碳的排放，真正實現電力環保生產。

1 當前我國環保設備現狀的分析

隨著人們環保意識的不斷加強，電廠也不斷采用新型的環保設施來減少發電帶來的污染，減少有毒氣體、廢水和粉塵的產生，從而提高發電效率，降低電廠對環境的污染。首先，在電廠的日常運行中，必須應用各項防水體污染技術和廢水處理技術，從而提高水資源在燃煤發電系統中的有效利用率，降低對環境的污染，緩解水資源緊張的現狀。在日常燃煤發電過程中，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^冷卻水循環節水技術、污水回用技術、空冷系統節水技術等對水體進行處理。其次，在電廠發電中，脫硫是發電的重要環節之一。燃煤鍋爐和火力發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，降低鍋爐火焰的燃燒溫度；對氮氧化物進行脫硫處理。近年來飛速發展的脫氧scr 處理技術已成為鍋爐脫硫的重要技術手段之一。目前國內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易中更有話語權，從而提升中國的國際地位。要想實現碳達峰，不僅僅和國家、科研人員有關，也與產業、國民有關。

碳中和是指對國家、行業、產品、經濟活動或個人在規定時期內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，以實現相對的“零排放”。簡單的來講就是相當于“自產自銷”。碳中和是改變環境惡化的根本措施。碳中和的實現與我們息息相關，我們要保護環境，必須要節能減排。而在電廠工作中，優化電廠設備和電廠發電技術成為了電廠環保改造的方向之一。

1.2 環保形勢分析

現如今，人們的環保意識逐漸增強，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，著重對電廠的設施和發電技術進行改造，減少發電帶來的環境污染問題。通過對脫硫、脫氮、廢水處理和粉塵處理技術的研究，使電廠設備能夠更加高效的進行發電，減少對環境的污染。隨著我國環保力度的不斷加強，對電廠發電的要求也越來越高。因此，必須要加強對電力環保設施的研究和分析，保護環境。

2 電廠環保設施優化改造的原則

電廠環保設施優化改造必須要結合具體情況采用相應的改造方法，也要兼顧社會和環境效益等因素進行改造，不能盲目優化改造電廠的環保設施，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展。

2.1 根據具體情況采取相應的改造方法

電廠環保設施必須要結合實際情況采用相應的改造方法。

首先，必須要考慮電廠的經濟效益和資產情況。在優化環保設施前，必須要根據電廠的實際情況來優化環保設施，充分考慮電廠的經濟效益，實現電廠資源最大化，從而能夠達到電廠環保的目的。例如：在電廠中，可以采用石灰石-石膏濕法脫硫工藝來優化吸收塔，提高吸收塔的工作效率，從而更好地實現脫硫，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保設施優化。電廠在進行環保設施優化時，必須要考慮其資金情況，根據資金情況確定合適的環保改造方案，充分考慮電廠的實際需求和當前環保政策，從而能夠促進電廠的環保設施優化改造的進行，推動電廠朝著節能化、綠色化方向發展。

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

2.2 兼顧社會和環境效益

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

表1 電廠環保設施改造的原則

3 當前電廠運行中存在的環保問題

3.1 硫氧化物污染較為嚴重

現如今，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，氧氣和硫磺會發生化學反應，產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氧化風機，利用該設備實現脫硫，該工程不僅耗能大、效率低，而且脫硫率較低，難以實現有效脫硫。而且許多電力企業不按照相關標準排放硫氧化物，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，且煤炭等能源的質量下降，導致電力企業需要采取摻燒的方法來節約發電成本，摻燒過程中硫氧化物變得更加復雜，脫硫的成本上升、工藝變得更加復雜，導致許多電力企業不按照氣體排放標準排放廢氣，嚴重污染了空氣。而且一些電氣企業電氣鍋爐燃燒效率較低，使燃料出現不充分燃燒等現象，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 除塵器設備發生故障次數較多

粉塵對機械、環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、明火容易發生爆炸，嚴重影響工作安全。再次，粉塵使工作環境的能見度變低，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，對周圍生態環境造成威脅。最后，粉塵能夠進入到機械設備中，加大了機械設備的磨損，降低電廠精密儀器的使用壽命，造成經濟損失。因此，必須要加強對防塵的研究，利用防塵技術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，為除塵器設備介紹。但除塵器設備經常發生故障，難以有效地除塵，導致部分粉塵擴散到周圍環境中，污染了周圍環境。

表2 除塵器設備介紹

3.3 廢水處理效率較低

燃煤電廠和火力發電廠的現場排水一般為強酸強堿，在污染的工業廢水中，還可能存在著過量的氟化物、含砷、含氯等物質。因此，在燃煤發電工業廢水中，還往往存在著氯氣、酸性和堿性物質母液等。同時工業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了突變、凋亡等，嚴重影響海洋生態平衡。此類工業廢水會給生態造成了很大的危害，尤其是當工業廢水總量過大，整個水體生態不能得到有效的凈化時，這就將對水內的生物正?；顒?、發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大規模破壞。許多電力企業把二次處理的污水直接排放至河道和農田等,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，難以有效地保護環境。

4 電廠環保設施的具體優化改造思考

4.1 對脫硫設備改造的具體措施

4.1.1 改造的具體內容

（1）可以給發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絡門，利用氧化風進行脫硫。

（2）電廠將原風機改為離心機，離心風機在后續的工作中能夠節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備來進行脫硫工作，利用該設備來提高漿液附著率，從而能夠達到預期的脫硫效率。

（4）可以利用脫氧scr 處理技術來實現脫硫工藝。

4.1.2 具體的改造方法

（1）采用BOO 模式

BOO 模式的創新運用也是電廠環保設施第三方治理模式的重要內容。具體而言，電廠采用BOO 的商業模式將所屬的四臺機組脫硫脫硝資產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增加一層催化劑，并進行燃燒器低氮燃燒技術改造，以合金托盤技術+交叉噴淋實現深度脫硫高效除塵技術。

目前，四臺機組超低排放改造工程已順利實施，實現了污染物近零排放，經改造后的機器產生的污染物如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脫硫，保護周圍環境不被污染。

4.2 建設優化除塵設備

電廠應該優化除塵設備，可以將水源凈化增壓裝置和風水聯動裝置共同使用，也可以采用靜電除塵的方法來減少粉塵對其周圍環境和人體的危害。也要對電廠高頻電源以及高壓復合脈沖電源進行優化和改造，從而提升除塵設備實際的除塵效率、效果和質量。在除塵過程中，應該考慮其粉塵排放量和負荷情況，通過對其的計算調節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 粉渣治理設施的優化改造

燃煤電廠在進行日常的燃煤發電時，除了會產生廢水、氣體污染物外，還會產生部分固體廢棄物。如污水經過處理后產生的污泥、燃燒時剩下的煤灰、脫硫工序產生的產物、爐渣、失去作用的脫硝催化劑等都會對環境產生不良的影響。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，我國就已經開始重視煤渣的應用，如增鈣技術就是典型的應用，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，對環境保護具有重要意義。

4.4 脫硫廢水處理的優化改造

在電廠的日常運行中，必須應用各項防水體污染技術和廢水處理技術，從而提高水資源在發電系統中的有效利用率，降低廢水對環境的污染?？梢酝ㄟ^冷卻水循環節水技術、污水回用技術、空冷系統節水技術等對水體進行處理。也要優化脫硫廢水的設施，采用廢水零排放設備，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，處理后循環利用，從而實現對廢水的再利用，也減少了廢水對水源的污染，保護電廠周圍環境，從而達到電廠環保的目的。

結語

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