生物質發電環境影響評價要點分析

汪新民,丁 會

(1.安徽長之源環境工程有限公司，安徽 合肥 230061；

2.合肥工業大學 資源與環境工程學院，安徽 合肥 230009)

生物質發電環境影響評價要點分析

汪新民1,丁 會2

(1.安徽長之源環境工程有限公司，安徽 合肥 230061；

2.合肥工業大學 資源與環境工程學院，安徽 合肥 230009)

摘要：指出了隨著經濟的發展，世界各國對能源的需求日益增加，但現存的傳統能源儲量紛紛告急，對新能源的開發利用成為當今世界經濟發展的主題，我國這樣的人口大國對于新能源的開發利用更加重視。生物質發電是一個新興產業，像垃圾發電、風能發電、焚燒秸稈發電等等都已慢慢走進企業的大門，但在這類項目也存在著一系列的環境問題。分析了生物質發電項目實施過程中產生的環境問題，并提出了有效的措施，以減小對環境的影響。

關鍵詞：生物質發電；環境影響；環境保護

收稿日期：2014-12-22

作者簡介：汪新民 (1953—)，安徽銅陵人，高級工程師，主要從事環境管理和環境影響評價工作 。

中圖分類號：X820.3

文獻標識碼：A

文章編號：：1674-9944(2015)02-0210-02

1引言

十八大將生態文明建設首次加入我國基本國策，說明環境問題的解決是我國現代化建設中一個不可忽視的重要環節，我國自改革開放以來的經濟發展表明，傳統的煤炭等資源不僅儲量有限，而且給環境帶來的影響更是不可逆轉的，所以對新能源的開發利用是當代社會發展的重點。生物質發電是利用秸稈、稻草、蔗渣、木糠等植物燃料直接燃燒或發酵成沼氣后燃燒，燃燒產生的熱量使水蒸汽帶動汽輪機發電。垃圾是放錯地方的資源，秸稈本來對于農民來說是垃圾，處理的一般辦法是直接就地燃燒，這種方法不僅給大氣環境帶來影響，而且還浪費了資源。生物質發電項目解決了這些問題，但這個過程也會對環境產生影響，本文以阜南齊耀生物質熱電聯產項目為例，對項目主要影響因子進行深入分析，并提出相應的解決措施。

2項目背景

據統計， 全世界每年農村生物質的產量為300億t，生物質能在世界能源消耗中僅次于石油、煤炭及天然氣等化石能源，居第四位，約占14%。我國生物質資源十分豐富，僅農作物秸稈的年產量便有7億t以上，折合標準煤約3.5億t。秸稈是一種低碳燃料，其含硫量、含灰量均低于目前大量使用的煤炭，對大氣、環境質量的影響較低，是一種較為“清潔”的可再生能源。為促進可再生能源的開發利用，減少資源的浪費，項目擬在安徽省阜陽市阜南縣建設一座以黃色秸桿(小麥和玉米秸稈)為主燃料的生物發電工程。該工程采用高溫超高壓循環流化床鍋爐配高溫超高壓汽輪發電機組的技術，不僅燃燒效率高，相應地產生的有害物質也少。該項目的建成對促進就業和當地經濟發展有重要意義，緩解了對原有能源的依賴，也減少了對環境有害物質的產生。

3環境影響分析

3.1　大氣環境影響分析

該工程以小麥秸稈和玉米秸稈作為燃料，除點火使用柴油外不添加煤或其它燃料；電廠建成后排放的主要污染物即鍋爐煙氣的SO2、煙塵和氮氧化物。采用估算模式對大氣環境影響進行預測，預測結果表明，項目運行期，鍋爐煙氣中SO2、NO2和PM10對區域大氣環境影響較小，SO2、NO2和PM10最大濃度的占標率均小于10%，結果如表1。

表1　電廠大氣環境影響

3.2　水環境影響分析

項目生產廢水包括循環系統排水、鍋爐補給水處理系統排水以及鍋爐定排水，廢水量47.75m3/h，經園區污水管網送至阜南縣工業園區循環經濟產業園污水處理廠深度處理達《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)中一級排放標準后排至谷河。另外生活污水(0.6m3/h)經地埋式一體化處理設施處理后，用于廠區綠化，不外排。

3.3　土壤環境影響分析

從土壤現狀監測結果中可以看出，監測點監測因子均能滿足《土壤環境質量標準》(GB15618-1995)中二級標準要求，說明擬建項目廠址所在區域土壤環境質量能夠滿足《土壤環境質量標準》(GB15618-1995)中二級標準要求。

3.4　固廢環境影響分析

該工程產生的主要固體廢棄物為鍋爐灰渣，年產生量1.28萬t，其中灰為0.64萬t，渣為0.64萬t。項目生活垃圾產生量為13.51t/a。

3.5　噪聲環境影響分析

主要噪聲源是鍋爐給水泵、送風機、引風機、汽輪發電機等運轉設備，還有鍋爐對空排氣以及管道閥門漏汽造成的噪聲，噪聲級65～120dB(A)。

4環境保護措施

4.1　大氣環境保護措施

該項目的主要污染物為SO2、煙塵和NOx。相對應每種污染物的防護措施如下。

SO2防治對策：新建80m高的煙囪，出口直徑2m，排放口煙氣溫度為120℃，利用大氣的稀釋作用降低污染物落地濃度；該工程所用燃料為小麥和玉米秸稈等，均屬于低硫燃料；燃料中玉米秸稈可燃硫含量最高，為0.099%，并且采用生物質循環流化床技術，灰成分中的CaO、K2O等堿性物質可與硫進行脫硫反應，使進入煙氣的SO2濃度遠低于國家標準排放限值。

煙塵防治對策：燃料中小麥秸稈灰份含量最高，為6.79%，為減少煙塵污染，工程采用高效布袋除塵器除塵，除塵效率不低于99.8%，煙塵排放濃度為11.55mg/m3(考慮使用爐內噴鈣脫硫工藝后而增加的煙塵污染物排放量)，可以做到達標排放，滿足標準要求。

NOx防治對策：采用在循環流化床高溫高壓鍋爐內通過分級送風低溫燃燒，再經過SNCR脫硝工藝處理后煙氣中的NO2排放濃度控制在79.7mg/m3以內。

以上3種大氣污染物經上述處理過程，電廠建成后SO2、煙塵、NOx排放均可滿足《火電廠大氣污染物排放標準》(GB13223-2011)中相關污染物排放標準限值要求。

無組織排放粉塵防治措施：為減少粉塵產生，廠區內不設置露天燃料堆場，燃料棚全部采用鋼結構加蓋，另外燃料破碎在封閉的破碎房內進行。

4.2　水環境保護措施

廠區產生的廢水主要包括：循環系統置換排水、化水處理站排水、鍋爐排水、機泵沖洗廢水和生活污水。水處理原則：清污分流，一水多用。

冷卻塔循環水系統置換排水和化水處理站排水經回收水池回收后作為干灰加濕和輸料系統沖洗水，多余部分排入阜南縣經開區污水管網送至阜南縣城南污水處理廠深度處理，達《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)中一級排放標準的A標準后排至谷河。

鍋爐定排水、機泵冷卻水和閉式循環換熱器冷卻水作為冷卻塔循環補充水，不外排。

生活污水0.6m3/h，采用地埋式一體化生活污水處理設備處理達《城市污水再生利用 城市雜用水水質》(GB/T18920-2002)標準后用于廠區綠化。

4.3　固廢環境保護措施

該工程的固廢主要包括灰、渣，具體處理措施如下。

除灰系統包括2臺旋風除塵器和8臺布袋除塵器，除塵器的效率皆大于99%以上，灰塵收集在灰庫儲存，等待運輸至場外綜合利用。

除渣系統：鍋爐底渣經排渣閘口排出，直接進入位于爐底的冷渣器中。在冷渣器中冷卻到100℃以下后排出，經鏈斗輸送機輸送至鋼渣倉內。在渣倉下設有干、濕灰分除裝置，裝車外運至綜合利用場所。

該工程燃料為稻殼和農作物秸稈，燃燒后的灰渣主要為草木灰，含鈣、鉀較多，其次為磷，另外還有少量的Mg、Fe及微量元素，可作為生產復合肥的原料。

4.4　噪聲環境保護措施

該工程的噪聲源多為中、低頻噪聲源。產生的噪聲可分為機械動力性噪聲、空氣動力性噪聲和電磁噪聲3類。通過安裝消聲器、隔聲罩，還有一些關鍵部位采用彈性裝置以減小噪聲的產生。

5結論及建議

生物質的優勢在于具有可再生性、可儲藏性、可替代性、二氧化碳零排放和含硫率低等特點，是未來替換煤炭等不可再生資源的主力軍，生物質發電項目的前景廣闊。此類項目在生產運行過程中產生的污染較少，主要應控制其對大氣環境的影響。在生物質發電過程中產生的灰渣中堿金屬成分含量高，會造成高溫腐蝕，床料結塊，爐內熔渣或以飛灰形式沉積在受熱面，這些都會降低設備的利用效率，縮短運行周期，需定時清理爐渣和廢灰。在項目運行階段要切實做好廠區內的各項管理工作，達到高效的工作效率，且要做好日常事故風險管理，確保降低風險概率。

參考文獻：

[1]丁佳佳.生物質燃燒過程的固態沉積特性[D].沈陽：沈陽航空航天大學，2012.

[2]劉瑞芝.生物質秸稈燃燒特性的試驗研究[J].水泥技術，2010(4)：30~32.

[3]孟凡華.生物質燃燒過程中典型堿性礦物質的遷移轉化機理及對成灰特性的影響[D].沈陽：沈陽航空航天大學，2010.

[4]楊光.生物質燃燒過程中堿金屬遷移研究[D].廣州：華南理工大學，2012.