清潔生產在工業生產中的應用

于艷娟

摘要：隨著我國經濟的不斷發展，人民日益關注工業化生產中環保的因素，清潔生產技術對于減少和消除生產過程中對人類、環境造成的危害和隱患，是時代進步和人類需求增長的標志。我國以煤為主的一次能源結構決定了發電工業以火電為主的發展格局，因此電力工業能否實現可持續發展，關鍵取決于火力發電能否實現可持續發展，實現火力發電工業自身的可持續發展成為中國電力工業可持續發展的必然要求。清潔生產是實施可持續發展戰略的最佳模式，是實現經濟效益、社會效益與環境效益相統一的21世紀工業生產的基本模式。

關鍵詞：清潔生產；工業；應用

引言

工業的發展為促進了人們生活用品的多樣化發展，為人們生活品質的提升做出了巨大的貢獻。但是工業生產活動同樣也消耗了大量的資源，并造成了嚴重的生態環境污染。面對日益惡化的環境問題，國際社會開始探索更加環保的工業生產方式。在這樣的形勢下，清潔生產技術開始出現，逐漸在工業污染治理中發揮出不可替代的作用。

1 清潔生產概述

清潔生產是一種新的創造性思想，該思想將整體預防的環境戰略持續應用于生產過程、產品服務中，以增加生態效率，減少人類及環境的風險。對生產過程而言，要求節約原材料和能源，淘汰有毒的原材料，降減所有廢物的毒性和數量；對產品而言，要求減少從原材料提煉到產品最終處置的全生命周期的不利影響；對服務而言，要求將環境因數納入設計和所提供的服務中。清潔生產是一種全新的環境保護戰略，是從單純依靠末端治理逐步轉向過程控制的一種轉變。清潔生產從生態-經濟兩大系統的整體優化出發，借助各種相關理論和技術，將生產技術、生產過程、經營管理及產品等方面與物流、能流、信息流等要素有機結合起來并優化運行方式，從而實現以最小的環境影響和資源利用，按最佳的管理模式，達到最優化的經濟增長水平，最終實現經濟的可持續發展的目的。

將清潔生產的思想和理念運用在火電生產中，那么在原材料選用上應優先考慮使用清潔能源，燃煤采用清潔利用的方法；在發電過程中通過改進技術工藝、設備和優化過程控制，以減少粉塵、二氧化硫、氮氧化物、噪聲、廢水、灰渣等污染物的產生；通過廢水回收處理和再循環利用技術，減少廢水排放對環境的影響；通過干排灰、干排渣技術，提高灰渣的綜合利用水平；通過變壓器經濟運行等技術，減少發電設備的電能損耗。

2 我國工業中的清潔生產技術分析

針對污染物產生部位及產生原因，下面從燃料選擇及凈化處理、生產過程、污染物回用或綜合利用、產品等方面論述提高資源利用率，減少或消除污染物，實現清潔生產的技術和途徑。

2.1 燃料的選擇和凈化處理

為減少粉塵、灰渣及SO2的產生，要盡可能選用灰分和硫分含量低的煤或者對原煤進行洗選處理。

a）煤炭洗選

煤炭洗選是通過各種方法（包括物理、化學和生物三種方式）把原煤中的礦物質去除，并加工成不同用途的煤炭產品的煤炭加工技術。通過洗煤，可提高煤炭質量，降低煤中的含硫量、含灰量，減少無效運輸，降低鍋爐磨損，提高燃燒效率。目前較實用的是物理洗煤技術。常規的物理洗煤可脫除煤中60%的灰分和30%～60%的硫分。

b）動力配煤

動力配煤是根據用戶對煤質的要求，將若干種不同種類、不同性質的煤按一定比例摻配加工，成為滿足用戶要求、性能達到最佳的新“煤種”。動力配煤是提高和穩定性質、保證燃煤特性與鍋爐設計參數匹配、緩解燃煤造成的環境污染的經濟實用技術。

c）水煤漿

水煤漿是由70%左右的低灰低硫煤、30%左右的水和1%左右的化學添加劑經過一定的加工制成的新型煤基流體潔凈燃料，具有流動性好、運輸方便、霧化燃燒效率高、二氧化硫污染物排放低等特點。該技術在美國、俄羅斯、日本、法國得到商業化應用。

d）工業型煤

型煤是用一種或數種煤粉與一定比例固硫劑（或粘結劑）加壓成型的煤炭產品，工業型煤分氣化工業型煤和工業鍋爐型煤。燃用工業型煤，能顯著提高熱效率，減少污染物排放，并有較好的節能效果。

2.2 燃燒技術

通過改善鍋爐的燃燒工況或采用先進的鍋爐燃燒技術來提高燃煤發電效率，控制污染物的產生。改善鍋爐的燃燒工況是一種經濟、有效的控制NOx排放的基本方法，目前已被廣泛使用。具體方法包括降低過量空氣系數、煙氣再循環、采用低NOx燃燒器及分級燃燒等。

目前國際上先進的發電技術有超臨界（超超臨界）機組、整體煤氣化聯合循環發電、加壓循環流化床和循環流化床等。流化床燃燒（FBC）是一種廣泛應用的、不同于常規鍋爐的燃燒技術，以此為基礎的燃燒技術有多種，它們的特點是煤粒與石灰石同時燃燒，在燃燒同時完成脫硫，無需另設脫硫設備，此外，由于采用低溫燃燒，可以同時抑制NOx的生產。

2.3 超凈技術改造

所謂超凈排放是指，大氣污染物排放濃度達到《火電廠大氣污染物排放標準》（GB13223-2011）燃氣鍋爐排放標準，即煙囪出口SO2排放濃度不超過35mg/Nm3，煙塵排放濃度不超過10mg/Nm3，NOX排放濃度不超過50mg/Nm3。改造工程采取綜合治理措施，形成一體化的煙氣污染治理設備，具有脫汞、捕集PM2.5細微顆粒、脫除SO3酸霧等功能。脫硝系統改造采用低氮燃燒改造方案，使鍋爐出口NOx降到200mg/Nm3，原有SCR脫硝效率為80%，改造后NOx排放濃度下降到40mg/Nm3。

除塵系統改造方案為除塵效率99.88%以上的四電場低低溫靜電除塵器+脈沖電源，并新建濕式靜電除塵器。技改后濕式靜電除塵器入口煙塵濃度為30mg/Nm3，除塵效率為84%，濕電出口煙塵排放濃度為4.8mg/Nm3。脫硫系統改造采用增加托盤方案，并將回轉式GGH改造為無泄漏管式GGH。改造后脫硫效率提高到98.0%，可以使燃煤含硫率不大于0.7%的SO2排放濃度降到35mg/Nm3及以下。

2.4 水污染控制措施

利用物理或化學方法除去廢水中的有害雜質后排放或者利用廢水的零排放技術對廢水進行循環再用，達到無排放或少排放，后者尤其適用于缺水地區。電廠排出的廢水一般都采取分類收集，分別處理的方法。根據各種廢水的特點，采取對應的措施，如除油、中和、凝聚、沉淀、軟化及除鹽處理等。對于零排放電廠，循環使用后的濃縮廢液要進一步處理，最常用的方法是用蒸發池和用機械蒸發。

2.5 灰渣治理和綜合利用

除用前述方法限制灰渣的產生，并對已產生的灰渣加強管理外，還應開發粉煤灰綜合利用技術，目前粉煤灰主要用于筑路和生產建材，還可從粉煤灰中回收金屬。

2.6 變壓器經濟運行節電技術

變壓器經濟運行是在確保變壓器安全運行及滿足供電量和保證供電質量的基礎上，充分利用現有設備，通過擇優選取變壓器最佳運行方式、負載調整的優化，變壓器運行位置的最佳組合以及改善變壓器運行條件等技術措施，從而最大限度地降低變壓器的電能損失和提高其電源側的功率因數，所以變壓器經濟運行的實質就是變壓器的節電運行，該項節電技術不用投資，在某些情況下還能節約投資，如節約電容器投資和減少變壓器投資。

3 結語

推行清潔生產實施節能減排，通過資源的綜合利用，短缺資源的代用，二次能源的利用，以及節能、降耗、節水等措施，能夠將污染物消減在源頭和生產過程，減少污染物的產生與排放；同時有效節約資源，有效地協調社會經濟發展和環境保護之間的矛盾；并且能夠降低污染治理的費用，降低成本，提高企業效益，是實現企業可持續發展戰略的重要保證，也是工業節能減排的必由之路。

參考文獻

[1]查湘義.清潔生產技術在生產企業的應用分析[J].民營科技.2017（04）

[2]朱學友.論述化學工業中清潔生產技術的研究進展[J].資源節約與環保.2017（08）

（作者單位：營口宇佳科技有限公司）