淺談火電廠如何節(jié)能減排

鄭潤輝

（遼寧調(diào)兵山煤矸石發(fā)電有限責(zé)任公司，遼寧 調(diào)兵山 112700）

近年來我國的經(jīng)濟(jì)呈飛躍式發(fā)展，火力發(fā)電事業(yè)也取得了很大進(jìn)步，為我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)和居民生活水平的提高做出了卓越的貢獻(xiàn)，但我們也應(yīng)該清醒的認(rèn)識(shí)到，雖然我國火力發(fā)電廠都逐步采用了更加先進(jìn)的機(jī)組，但是與國外的機(jī)組相比，還是有較大的差距。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國平均供電煤耗率要比發(fā)達(dá)國家高出30～60g/kWh[1]，這造成了大量的能源浪費(fèi)和污染問題，也說明了我國的電廠節(jié)能還有很大的潛力可以挖掘。因此，深入研究、發(fā)展節(jié)能理論和探索節(jié)能方法，對(duì)電廠的節(jié)能降耗工作具有很強(qiáng)的指導(dǎo)性。

1 火力發(fā)電廠采取各種措施做到節(jié)能

1.1 提升規(guī)范化管理水平

規(guī)范的企業(yè)不一定是優(yōu)秀的，但優(yōu)秀的企業(yè)都是規(guī)范的。規(guī)范也稱作規(guī)則，包含兩個(gè)方面，一個(gè)是流程，一個(gè)是制度，流程用來指導(dǎo)員工如何做對(duì)事情，即該做什么，怎么做；制度用來告訴員工不該做的事情，包括做錯(cuò)了怎么辦，規(guī)范管理有兩個(gè)目的：一是控制管理風(fēng)險(xiǎn)，二是提高管理效率。我們現(xiàn)在使用的EAM 就在這方面為單位生產(chǎn)管理水平提高了一個(gè)臺(tái)階，信息化平臺(tái)加上現(xiàn)代化工具結(jié)合現(xiàn)代化管理思想帶來了管理水平的提升。

1.2 通過小指標(biāo)競(jìng)賽達(dá)到節(jié)能減排的目的

為了更大發(fā)揮機(jī)組的效率，我們單位進(jìn)行了小指標(biāo)的競(jìng)賽，競(jìng)賽指標(biāo)包括主、再熱汽溫、真空、廠用電率、機(jī)組負(fù)荷、燃煤摻燒、脫硫率、脫硝率等等，同時(shí)建立各種獎(jiǎng)懲機(jī)制，提高每個(gè)員工的積極性，讓員工能設(shè)身處地的貫徹節(jié)能思想，將節(jié)能意識(shí)擴(kuò)展。通過小指標(biāo)競(jìng)賽，我們使機(jī)組在最優(yōu)的情況下運(yùn)行，使機(jī)組的各項(xiàng)指標(biāo)向先進(jìn)機(jī)組的指標(biāo)靠近。

1.3 采取有效措施，機(jī)組優(yōu)化運(yùn)行

規(guī)范化操作，加強(qiáng)員工的技術(shù)培訓(xùn)。為了規(guī)范操作，發(fā)電部專門制作了詳細(xì)的操作卡以及作業(yè)危險(xiǎn)分析表，使操作規(guī)范化，把失誤減少到最小，避免因?yàn)檎`操作造成機(jī)組的非停和人員、設(shè)備的損傷。同時(shí)利用機(jī)組大小修的時(shí)候，組織人員參加仿真機(jī)的培訓(xùn)，提高各個(gè)員工的技術(shù)水平，提高人員的事故處理水平，對(duì)機(jī)組的安全經(jīng)濟(jì)連續(xù)運(yùn)行有很大的幫助。

2 火電廠通過各種先進(jìn)技術(shù)達(dá)到規(guī)定的煙氣排放指標(biāo)

為響應(yīng)國家環(huán)保要求，緊跟創(chuàng)造潔凈電廠和清潔電能的大趨勢(shì)，同時(shí)也為了我們生活環(huán)境的清潔，因此控制煙氣排放顯得尤為重要，這就要求電除塵、脫硫以及脫硝系統(tǒng)及時(shí)投運(yùn)，進(jìn)而保證煙氣排放合格。

2.1 電除塵器的應(yīng)用

電除塵器是火力發(fā)電廠必備的配套設(shè)備，它的功能是將燃煤鍋爐排放煙氣中的顆粒煙塵加以清除，從而大幅度降低排入大氣層中的煙塵量，這是改善環(huán)境污染，提高空氣質(zhì)量的重要環(huán)保設(shè)備[2]。它的工作原理是煙氣通過電除塵器主體結(jié)構(gòu)前的煙道時(shí)，使其煙塵帶正電荷，然后煙氣進(jìn)入設(shè)置多層陰極板的電除塵器通道。由于帶正電荷煙塵與陰極電板的相互吸附作用，使煙氣中的顆粒煙塵吸附在陰極上，定時(shí)打擊陰極板，使具有一定厚度的煙塵在自重和振動(dòng)的雙重作用下跌落在電除塵器結(jié)構(gòu)下方的灰斗中，從而達(dá)到清除煙氣中的煙塵的目的[3]。

2.2 為了治理日益惡化的大氣環(huán)境，控制SO2的排放量勢(shì)在必行

通過對(duì)國內(nèi)外脫硫技術(shù)以及國內(nèi)電力行業(yè)引進(jìn)脫硫工藝試點(diǎn)廠情況的分析研究，目前脫硫方法一般可劃分為燃燒前脫硫、燃燒中脫硫和燃燒后脫硫等三類。目前以燃燒后脫硫應(yīng)用較多，又稱煙氣脫硫（簡(jiǎn)稱FGD），在FGD 技術(shù)中，石灰石——石膏法脫硫工藝是世界上應(yīng)用最廣泛的一種脫硫技術(shù)[4]，日本、德國、美國的火力發(fā)電廠采用的煙氣脫硫裝置約90%采用此工藝。它的工作原理是：將石灰石粉加水制成漿液作為吸收劑泵入吸收塔與煙氣充分接觸混合，煙氣中的二氧化硫與漿液中的碳酸鈣以及從塔下部鼓入的空氣進(jìn)行氧化反應(yīng)生成硫酸鈣，硫酸鈣達(dá)到一定飽和度后，結(jié)晶形成二水石膏。經(jīng)吸收塔排出的石膏漿液經(jīng)濃縮、脫水，使其含水量小于10%，然后用輸送機(jī)送至石膏貯倉堆放，脫硫后的煙氣經(jīng)過除霧器除去霧滴，再經(jīng)過換熱器加熱升溫后，由煙囪排入大氣。由于吸收塔內(nèi)吸收劑漿液通過循環(huán)泵反復(fù)循環(huán)與煙氣接觸，吸收劑利用率很高，鈣硫比較低，脫硫效率可大于95%。

2.3 火電廠近年來在國家越來越嚴(yán)格的環(huán)境保護(hù)要求下，除了電廠的煙氣脫硫技術(shù)外，煙氣脫硝技術(shù)也越來越受重視

NOx 是造成大氣污染的主要污染物之一，我國NOx 排放量的70%來自于煤炭的直接燃燒。電力工業(yè)又是燃煤大戶，因此火電廠是NOx 的主要排放源之一。電廠NOx 的排放，必須遵守國家頒布的《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了不同時(shí)段的火電廠所執(zhí)行的NOx 最高允許排放量。我國也于2004年7月開始對(duì)NOx 排放征收0.6 元/kg 的排污費(fèi)，越來越多火電廠相繼采取措施降低NOx 的排放量。

電廠通過兩種方式來降低NOx 排放量：一是，在電廠燃煤過程中使用低氮燃燒器來降低燃煤過程中產(chǎn)生的NOx。在電廠的應(yīng)用中，低氮燃燒器是通過改變?nèi)济哼^程中的風(fēng)煤比例，由于電廠燃煤中風(fēng)煤比例的不同而產(chǎn)生兩種不同的燃燒狀況：煤比例高時(shí)為富燃料燃燒，空氣比例高時(shí)為富氧燃燒。電廠燃煤過程中通過這樣的調(diào)節(jié)既可以使燃燒的火焰更長而溫度較低，從而降低了燃煤過程中的溫度，減少了電廠燃煤裝置中的熱力型NOx 的排放；又可以在風(fēng)煤比例中煤比例較高的燃燒區(qū)域形成還原氣氛，使燃料型NOx 的產(chǎn)生得以減少，低NOx燃燒器在電廠燃煤工藝中可降低40%～60%的NOx 排放量。

二是，燃煤電廠第二種常用的脫硝技術(shù)是選擇性催化還原（SCR）和選擇性非催化還原（SNCR）工藝。電廠中選擇性催化還原（SCR）脫硝技術(shù)是較常用的一種[5]，也是國際上應(yīng)用最廣泛的一種電廠煙氣脫硝技術(shù)，歐、美、日等國家和地區(qū)大多火電廠都應(yīng)用SCR 技術(shù)。

電廠脫硝技術(shù)上，選擇性催化還原（SCR）技術(shù)與其他技術(shù)相比，SCR 脫硝無副產(chǎn)物，不會(huì)造成二次污染，并且在電廠的實(shí)際應(yīng)用中，還具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝容易。另外，由于電廠選擇性催化還原（SCR）技術(shù)成熟，因?yàn)槊撓跣矢撸\(yùn)行可靠，便于維護(hù)，在燃煤電廠中得到廣泛的應(yīng)用，電廠選擇性催化還原（SCR）技術(shù)脫硝效率可高達(dá)90%。

3 結(jié)語

目前，面臨著能源資源逐漸匱乏和能源需求總量日益增大的雙重挑戰(zhàn)，節(jié)能降耗刻不容緩，尤其是能耗大戶行業(yè)，因此電力行業(yè)要從戰(zhàn)略高度充分認(rèn)識(shí)節(jié)能減排工作的重要性和緊迫性，認(rèn)真貫徹落實(shí)中央關(guān)于節(jié)能減排的各項(xiàng)政策措施，帶頭做好節(jié)能減排工作，確保節(jié)能減排任務(wù)和目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，促進(jìn)電力和經(jīng)濟(jì)社會(huì)又好又快發(fā)展。

［1］閆水保，閆留保.電廠熱力系統(tǒng)節(jié)能分析原理及應(yīng)用[M].鄭州:黃河水利出版社，2000.

［2］高香林，主編.除塵技術(shù)[J].華北電力學(xué)院，1991，8.

［3］楊靖霞，史建福，主編.環(huán)境工程[M].成都科技大學(xué)出版社，1996，8.

［4］李守信，紀(jì)立國.石灰石/石膏濕法煙氣脫硫工藝原理[J].華北電力大學(xué)學(xué)報(bào)，2002(04).

［5］西安熱工研究院.火電廠SCR 煙氣脫硝技術(shù)[M].中國電力出版社，2013，01，01.