趙偉
【摘要】在當今,電力能源成為應用越來越廣泛的清潔能源,火電廠作為電力生產的單位,必須也要進行環保改造,以順應綠色發展、降本增效的趨勢。火電廠大氣污染物排放新環保標準,已達到甚至超過發達國家標準,這對火電廠環保設備提出了更高的要求。火電廠必須要根據新環保標準,來對環保設備進行改造,以確保大氣污染物排放符合新標準。
【關鍵詞】新環保標準;火電廠;環保設備;設備改造
現階段,我國火電廠大多采用的是燃煤機組,因而需要消耗掉大量的煤炭,對環境帶來的一定程度的影響。在新環保標準下,全面加強對火電廠的管理、大力改進火電廠環保設施顯得尤為重重要。火電廠生產過程中產生的污染物種類繁多,從污染范圍來分,燃煤電廠的主要污染可分為大氣污染、水體污染和生活環境污染。大氣污染物主要是有害氣體和粉塵,火電廠產生的大氣污染物有硫氧化物、氮氧化物、粉塵、二氧化碳等。2014 年 7 月 1 日開始,火電廠污染物排放將執行新的標準,已建火電廠必須對環保設備進行改造,才能有效滿足新的環保要求。
一、火電廠環保設施改造必要性
隨著電力能源在生產、生活中的應用越來越廣泛,能源緊缺和大氣污染的矛盾問題越來越突出。雖然水電、風電、核電等新能源發電方式越來越多,所占比重逐年增長,但目前燃煤發電依然是電力能源的主要來源。相關數據顯示,到2030年我國的煤電占比將還會保持在50%以上。燃煤機組對燃煤消耗和環境的污染非常巨大,既不符合企業可持續發展戰略,也不利于綠色環保發展戰略。2011年,我國發布了火電廠大氣污染物排放新環保標準,根據新標準,火電廠大氣污染物排放限值尤其是煙塵排放限值,從之前的50mg/m3,降低為30mg/m3,重點地區則為20mg/m3。從新標準要求來看,這些排放限制已達到甚至超過發達國家標準,這也對火電廠環保設施提出了更高的要求。火電廠需要對環保設備進行有針對性的技術改造,以進一步降低污染程度,實現綠色、可持續發展。
二、火電廠環保設施存在的問題分析
(一)燃煤質量差,環保設施超設計值運行
煤炭是不可再生能源,在過去粗放式的開采下,大量優質煤源喪失,而新的優質煤炭資源和礦藏難以在短期內發現,從而導致燃煤質量大不如之前。加之煤炭市場改革,煤炭價格高居不下,導致很多火電廠使用的燃煤質量低于設計要求,如燃煤中的發熱量降低,灰分、硫分等比值顯著高于設計值。為降低運營成本,火電企業增加低質燃煤采購量,這就會導致發電過程中增加燃煤使用量,同時增加污染物處理量。環保設施在超出設計值得情況下,長周期運行。
(二)工業廢水處理能力不足
火電廠的工業廢水主要是運行中用于除塵、沖灰、排渣后的灰水及脫硫排放廢水,工業廢水中含有很多超過標準值的重金屬、懸浮物物等。如果不經過處理就進行排放,會嚴重污染環境。工業廢水處理設備及管路老化或磨損嚴重,處理能力不足等問題日益突出,對整個工業廢水處理系統進行改造,投資費用高,火電廠也不愿在此方面投資進行處理,導致沖灰水回用不徹底,不少廢水流入外部環境中,對周圍環境和地下水造成了巨大污染。
(三)粉煤灰綜合利用率低
與發達國家相比,我國火電廠的粉煤灰總體利用率水平是明顯偏低的,浪費與污染問題也比較嚴重。不過,對此問題,火電廠還沒有充分認識到其危害與提高粉煤灰綜合利用率的益處。究其原因,一是政府監管不夠嚴格,二是火電廠環保利用粉煤灰的積極性也不高。
三、新環保標準下火電廠環保設備的改造對策
(一)采用低氮燃燒器、燃燒采用分級配風來增加脫硝催化劑層數
如果火電廠氮氧化合物排放超標,就會導致酸雨發生。為此,在改造過程中,火電廠可基于傳統脫硝技術及系統,實行二次風改造和煙氣循環一體化改造,也就是利用采用“爐內一體化禍合脫硫脫硝技術“結合循環硫化床鍋爐低燃燒的優勢。通過這一方法,可以有效降低氮氧化合物。同時,煙氣再循環也能再次將煙氣引入風室,從而使一次風及密相區氧量顯著降低,維持低氮燃燒的空氣分級,進而降低氮氧化物的產生。值得注意的是,稀相區氧量會在一定程度上影響石灰石脫硫效率,解決此問題,只要保證鍋爐運行氧量充足供應就可以。
(二)除塵設施的改造
火電廠傳統的除塵設施,難以對有害物質與干凈煙氣進行有效分離,除塵效果比較低下。要想對除塵設施進行改造,可以購置安裝低壓旋轉脈沖反吹布袋除塵器,將原有的除塵設時進行替換。這種新型的除塵設施包括除塵室、布袋束以及各自配套的旋轉風管,能大幅提高廢氣凈化的效果。鍋爐運行中產生的煙氣從分煙道進入除塵室后,因其截面變大,煙氣的流速就會減緩,進入布袋里面的煙氣中所含的粉塵,就會被布袋表面吸附,落入灰斗中,而干凈的煙氣就繼續通過布袋進入到凈氣室,從而實現煙氣的凈化。實踐表明,這種新型設備的除塵凈化效果與質量都非常理想。
(三)廢水處理設施改造
火電廠在運行中會產生大量的廢水,這些廢水可分為工業廢水和脫硫廢水。其特點是水質水量存在較大的差異,可以細分為多種類型;廢水中的污染成分主要是以無機物為主,有機污染物主要是油;間斷性排水較多。在處理廢水時,火電廠一般是對工業廢水和脫硫廢水進行處理,其他廢水則簡單地按照工業廢水進行處理。這樣,就會導致大量有毒污水未經有效處理,就被排放到自然環境中,給土壤、水環境等產生極大的危害,也造成了很大不可逆的污染。因此,火電廠要在現有廢水處理設施基礎上,對廢水類型進行細分和二次分類處理,將廢水在主線管道上進行分流,同時采用先進的污水處理技術,以更好地凈化水質,有效降低其中有毒有害物質。
四、結語
概而述之,火電廠目前還依然是我國電力生產的主要單位,在社會經濟發展中起著非常重大的作用。但火電廠的污染也是一個不可忽視的問題,必須要采取有效措施予以解決。隨著信息科技的進步,很多新型的環保技術與設施設備產生,火電廠應積極解放思想,通過改造環保設施設備,不斷創新環保技術手段,來有效降低污染,使火電廠的經濟效益與社會效益都能實現優化提升。
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