探索火電廠環保設施節能改造方案

蘭曉立

摘要：隨著國家對火電廠環保排放要求提高，火電廠環保設施性能及數量上均有了提高和改善。目前雖然我國火電廠“超潔凈排放”改造暫告一段落，火電廠環保改造計劃也會隨之推遲。但實施上述改造，會導致電廠能耗增加，為了在實現節能的同時，達到減排的目的，以此制定完善的綜合利用環保設施節能改造計劃。

需要我們在節能環保改造上投入更多的時間和精力在電廠環保設施節能工作當中，提升電廠環保設施的利用率，降低用電能耗。

0引言

隨著我國環境問題的日益突出，節能環保措施及重大污染企業的整治在現階段的國家發展中逐漸受到重視，關于火電廠的環保節能改造，在國家《電力發展十三五規劃》報告中明確提出了“加快煤電轉型升級，促進清潔有序發展”的指導性要求，因此火電企業必須進行系列的生產技術改革，以達到節約能源、保護環境的目的，只有如此，才能實現火電企業長遠的、可持續發展的目標。

1當前形勢下火電廠環保問題分析

1.1氮、硫氧化物污染

氮、硫氧化物是火電廠燃煤發電產生的一個主要的污染物類型，主要污染源是二氧化硫、氮氧化物，空氣中，大量排放二氧化硫和氮氧化物，會直接損害到環境及人體。空氣中如果含有大量的氮、硫氧化物，那么人體會經過呼吸道呼入大量的氮、硫氧化物，以此產生非常嚴重的不適癥狀，例如呼吸急促、氣喘、胸悶等。如果在含氮、硫氧化物的空氣中長期暴露，還會導致人體存在非常嚴重的呼吸道疾病。除此之外，酸雨形成的主要原因是二氧化硫和氮氧化合物，如果存在嚴重的酸雨，那么就會影響到動植物的健康生長，還會影響到建筑物的使用，并且還會影響到其他暴露。

1.2廢氣、廢水污染

廢氣污染主要是指在運煤轉運站、煤破碎間、燃料燃燒系統密相區底部排渣管排渣口、分離器下部的灰冷卻器排灰口、除塵器收集的塵排放口等處產生的揚塵，煙囪排出的廢氣內含有的二氧化硫、氮氧化物及一氧化碳等污染氣體。廢水污染主要是指來自鍋爐的排污水、化學水處理間的廢水（廢酸、堿）、輸煤系統沖洗水、沖灰渣廢水、煤場雨水和少量的生活污水等。

1.3固體、噪聲污染

固體廢棄物污染主要是指大量燃料煤和石灰石在使用過程中，產生的大量塵灰和爐渣。噪聲污染主要是指火電廠采用較大型的引風機、二次風機、水泵、汽輪發電機組以及為了保護設備安全所設置的超壓排氣管、破碎機等都會產生較強的噪聲影響周圍環境，其噪聲源值一般都為中頻強噪聲，其值在95～110 dB（A）之間。

2常規鍋爐及環保設施和改造后分析

常規鍋爐煙氣自爐膛出口依次經過后續省煤器、脫硝裝置（SCR）、空氣預熱器（以下簡稱空預器）、靜電除塵器（ESP）、引風機、石灰石-石膏濕法煙氣脫硫（FGD）裝置等，最后進入煙囪排放。實現“超潔凈排放”改造的機組，在FGD裝置后普遍還設有濕式電除塵器（WESP）;帶有凈煙氣排放加熱裝置的機組，在FGD裝置前和煙囪前還裝有煙氣換熱器（GGH）。由于每個電廠的機組數量均在2臺或以上，機組布置也呈對稱分布模式，各環保設施設計性能參數也有足夠余量，能夠滿足110%以上實際運行煙氣量的處理能力，故在單套煙氣處理設施處理能力范圍內，通過將2臺或以上數量臨近機組引風機后的煙道相互連通，實現不同機組間的煙氣互通。當2臺機組均低負荷運行 （或1臺機組啟停機過程）時，打開2臺機組間的連通門擋板，關閉#1擋板門或#2擋板門，使2臺機組引風機后的煙氣并入同一套FGD裝置及其他后續 裝置內，從而實現同一套減排設施處理2臺機組的煙氣量，既可使投運設施在設計條件下滿負荷運行，又能使停運閑置的另一套減排設施降低能耗⑺。常規鍋爐及環保設施布置與改造后鍋爐及環保設施布置圖如圖1所示：

3火電廠環保設施節能改造措施

3.1固體廢棄物處理措施

火電廠固體廢棄物以鍋爐排渣為主，針對鍋爐排渣物，可以通過冷渣機冷卻后，經處理轉運到制磚廠作為制磚原材料。主要工藝流程如下。

除渣工藝流程：鍋爐排渣口→排渣閘門→冷渣機→耐高溫皮帶輸送→錳渣處理間→錳渣燒結多孔磚廠。

除灰工藝流程：布袋除塵器下灰斗→螺旋閘門→電動鎖氣器→氣力輸送→灰庫→與錳渣混合→錳渣燒結多孔磚廠。

3.2噪聲的防治設施

噪聲的防治采用綜合治理方式，即首先從聲源上控制噪聲，聲源上無法根治的生產噪聲，則采取有效的隔聲、消聲、隔振等噪聲控制措施，例如：對主機和有關輔機要求生產廠家提供配套的隔聲罩和消聲器，將噪聲控制在規定標準之內。鍋爐等排大氣口處安裝消聲器;在人員活動較頻繁的聲源車間，結合車間環境和建筑物結構材料適當設置吸聲壁面、隔聲障壁等;增加廠區植樹綠化面積，綠化系數達到30%。

3.3脫硝設備的降耗方法

脫硝設備的能量損耗主要表現在以下方面，一是蒸汽損耗，二是風壓損失。之所以會出現風壓損失，是由于催化劑積灰所導致的，故此，在改造過程中，需要對煙道的設計進行優化，以促使催化劑積灰的情況有所減少。至于蒸汽損耗，則是因為蒸汽吹灰以及液氨加熱蒸發所導致的。故此，在脫硝設備運轉過程中，需要對蒸汽吹灰的效率進行優化，可以將聲波吹灰法引入其中，用普通壓縮空氣取代高溫蒸汽進行吹灰進而減少蒸汽的消耗。

3.4電除塵器的降耗方法

要想使電除塵器的能量消耗有所減少，火電廠需要采取相應的措施，盡可能的減少反電暈現象的發生。現如今，在許多火電廠中，間歇脈沖供電法的應用較為常見，該方法能夠提高電除塵的效率，并且還能夠抑制反電暈情況的出現。為了實現節能降耗，火電廠工作人員還需要以實際情況為依據，來選擇一個最佳的供電方式。如以煙氣的溫度變化為依據，來選擇相應的供電方式。

3.5火電廠節能措施

火電廠運行主要的節能措施包括：對主要設備如鍋爐、風機和泵等進行優化選型，合理布置管道，使流向暢通，減少阻力降低泵的能耗，達到節能的效果;禁止選用已被有關部委明令淘汰的機電產品，選用節能效果顯著的優質產品。如選用新型、高效的各類水泵、風機和電動機，以提高運行效率，降低用電率;選用優質閥門，避免蒸汽的跑、冒、漏現象，影響全廠發電效率;對管道保溫，采用經濟厚度計算法，設計出合理的保溫厚度，以取得綜合節能效益;熱力系統采用合理的回熱系統，充分提高循環效率;除鹽水經過冷渣機，回收爐渣熱量，達到廢熱回收利用;優化電氣系統設計，合理規劃電氣設備布置及電纜走向，減少電纜長度及降低電壓損耗。

結語

綜上所述，環保節能問題已經成為當今社會關注的人們話題，是未來市場競爭的主要內容，只有做好電廠環保排放工作，提升設備利用率及運行安全，才能夠使我國電力行業得到長遠的發展。因此，我們應采取相應的政策支持，大力鼓勵火電廠環保節能工程建設，實現環保、節能并行，形成火電廠資源優勢，促進電廠的長期穩步發展，提升我國綜合國力。

參考文獻

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[2]火電廠環保設施能耗分析與優化控制 [J]. 科技創新與應用 ，2018（25）：150-151.