新形勢下電廠環(huán)保管理的問題及對策

王杭

上海能源大屯股份有限公司 江蘇徐州 221611

環(huán)境污染問題一直是社會及人們關注焦點，為切實改善生態(tài)環(huán)境，我國提出可持續(xù)發(fā)展理念，新環(huán)保法和大氣、水體、固廢、土壤等污染防治法陸續(xù)出臺實施。2015年后，火力發(fā)電廠正式實施全新的排放標準，其中，主要修改了核心污染物SO2及NOx的排放濃度要求。為滿足相關排放標準，燃煤電廠裝設環(huán)保設施，將NOx排放濃度控制在25mg/m3以下；燃氣電廠的燃料自身清潔度較高，排放清潔程度較大。隨著燃煤電廠超低排放升級改造，對燃氣電廠環(huán)保提出新的挑戰(zhàn)及任務。在裝機容量擴大后，環(huán)境污染問題日漸凸顯，因此，應掌控當前電廠的實際狀況，提出針對性的化學環(huán)保策略。

1 電廠環(huán)保管理中的問題

1.1 水質對節(jié)能的影響

鍋爐水質對鍋爐節(jié)能效果具有一定的影響，很多電廠鍋爐里的水沒有按照標準進行處理，在水循環(huán)中沒有安裝凈水設備，這樣沒有經(jīng)過凈化的水直接用于鍋爐加熱。由于水里含有較多的雜質會吸附在鍋爐內壁上，經(jīng)長時間積累鍋爐內壁水垢越來越厚，鍋爐加熱需消耗比以往更多的能源。相關數(shù)據(jù)調查分析，鍋爐內壁水垢厚度每增加2mm，鍋爐消耗的能源比沒有水垢鍋爐消耗的能源多出5%。很多電廠都忽視了鍋爐內水的凈化處理，這樣在水里產(chǎn)生很多的化學物質，導致熱能的傳送速度降低，嚴重影響電廠鍋爐生產(chǎn)效率。鍋爐里面沒有經(jīng)過處理的水質不僅會增加能源的消耗，而且會對鍋爐的安全生產(chǎn)增加安全隱患。

1.2 鍋爐燃料燃燒不足

鍋爐燃燒的能源主要是煤炭為主，燃料燃燒程度不同產(chǎn)生的熱水也不一樣。燃料不能充分燃燒的原因很多，包括鍋爐結構以及燃料結構的不同。燃料不能充分燃燒對電廠發(fā)電效率產(chǎn)生很大的影響，是提高鍋爐生產(chǎn)效率的重要內容。鍋爐在運行過程中需消耗很多能源，電廠發(fā)電負責很大的生活生產(chǎn)區(qū)域，電廠鍋爐數(shù)量多且規(guī)模也較大，鍋爐正常運作時機組設備消耗能源多，影響電廠生產(chǎn)成本。鍋爐燃料中某些煤炭沒有經(jīng)過科學的加工處理，煤炭中的粒徑和灰分不同，這樣在燃燒過程中不夠充分，煤炭能量沒有徹底發(fā)揮出來，這樣鍋爐在運行過程中會有不同程度的能量損失。

1.3 節(jié)能降耗技術缺乏正確應用

電廠生產(chǎn)運行中所有的設備都會開啟，那么能源損耗比較大，而且沒有采用相應的節(jié)能降耗技術，直接影響電能的生產(chǎn)。鍋爐運行過程中缺乏有效的控制管理，而且又缺少一定的監(jiān)測設備，對鍋爐生產(chǎn)的參數(shù)無法精確的掌握，這樣根本無法保證燃料燃燒的充分，鍋爐生產(chǎn)運行效率受到一定的影響。節(jié)能降耗技術在電廠鍋爐生產(chǎn)中應用程度不夠，節(jié)能降耗技術具有一定的局限性，很多電廠對節(jié)能降耗技術的應用重視度不夠。電廠鍋爐運行過程中缺乏科學的管理方法，造成燃料燃燒不充分，影響電廠運行效率，不利于企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展[1]。電廠鍋爐機組運行中對再熱器的設計缺乏科學性，再熱器作用是再度提高鍋爐溫度，這樣鍋爐的利用率不僅受到影響而且降低了鍋爐使用壽命，還造成了一定的能源消耗。

2 新形勢下電廠環(huán)保管理優(yōu)化措施

2.1 完善電力管理制度及體系

有一個完善的電力管理制度和體系對電廠的修建及電廠汽輪機的機組運行和達到節(jié)能降耗的目的都大有益處。隨著社會的不斷發(fā)展，體系的完備是其中的重要一項，如今我們的國家也在不斷地完善電廠的管理制度和體系。電廠的管理通常有以下一些方面：節(jié)能的指標、節(jié)能的監(jiān)督、運行、機組的經(jīng)濟調度、設備的檢修與燃料的管理等多個方面。節(jié)能管理是電廠能夠在如今社會的社會中快速發(fā)展的前提和基礎，在對電廠的管理方面，電廠中的相關工作部門和工作人員應該進行積極的配合，做好自己相對應的工作，嚴格地要求自己，制定出嚴格合理的節(jié)能規(guī)劃方案，確保能夠正常地開展后續(xù)工作，并按照相關的法律法規(guī)來進行全面的審查，可以在適合本國國情的前期下，對自己的管理制度與體系進行完善改良，形成我國特色的電廠管理制度，使得它能夠在當前的社會發(fā)展中得到提升。

2.2 汽輪機的節(jié)能降耗

人類的生活已經(jīng)離不開電了，對電的需求也是逐年上升，為了能夠獲得更多的電力資源，已經(jīng)研究了許多供給電的方式：水力、風力、火力等等發(fā)電方式最突出。為了能夠更好地運用這些方式，人們建造了很多電廠，為能高效地利用資源，使電廠供給電達到節(jié)能降耗的效果，還有很大的提升空間，就其中的汽輪機環(huán)節(jié)的研究對節(jié)能降耗的提升很是重要。在電廠汽輪機運行的過程中，會產(chǎn)生壓強差和溫度差，這兩者對汽輪機的效率影響很大。除此之外，汽輪機的機缸效率和凝汽器等都會影響汽輪機組能否安全高效運行。它們都是影響汽輪機節(jié)能降耗的主要原因。電廠汽輪機主要的能量轉換是由熱能轉換為電能，我國的科學家通過大量的實驗工作及研究，對此進行了長期的工作以及分析總結，已經(jīng)有了一套屬于自己國家的、有效的、系統(tǒng)化的改造技術及方法，通過這套技術方法改造后的汽輪機可以有效地提高自己的機組工作效率和使得能源的消耗得到高效的控制及減少，也大大優(yōu)化了汽輪機在工作時的安全問題，在國家的經(jīng)濟和技術方面，電廠汽輪機的節(jié)能降耗都具有很高的可行性。

2.3 暖通空調的節(jié)能設計方法

2.3.1 適當使用冷熱源

選擇設備時應充分考慮COP（CoefficientOfPerformance，能效比），使之與不同容量的機組匹配。同時，必須確保設備的IPLV（IntegratedPartLoadValue，綜合平均功率系數(shù)）大于允許的下限。應選用優(yōu)質高效的隔熱材料用于風道、水管和空調系統(tǒng)的隔熱，絕緣層厚度應符合節(jié)能要求并減少能耗。配備空調系統(tǒng)且面積超過500m2的廠房，應盡可能配備全空調系統(tǒng)。在過渡季節(jié)，該系統(tǒng)可以在不打開主暖通空調系統(tǒng)的情況下實現(xiàn)新風運行，最大限度利用自然冷源來實現(xiàn)節(jié)能。

2.3.2 采暖通風系統(tǒng)的節(jié)能設計

全空氣系統(tǒng)的空調箱配有變頻器，風量可以根據(jù)實際需要進行調整。設置一個用于監(jiān)視室內空氣質量的系統(tǒng)，在空調系統(tǒng)的返回管道上設置一個CO2濃度傳感器，收集和分析室內CO2的濃度，并將其連接到通風和空調系統(tǒng)，以便系統(tǒng)風扇以可變頻率運行滿足節(jié)能要求。帶新風和風機盤管單元的空調，為了節(jié)省能源，新風和排氣使用帶有完整熱量回收的組合空調系統(tǒng)。具有全熱回收功能的組合式空調系統(tǒng)，不僅可以排放廢氣，還可以將新風、室外新風和來自空調房間的廢氣引入到熱交換器中進行換熱，并利用廢氣中的能量對新風進行預處理，進行能量回收?？照{系統(tǒng)不會直接從天花板返回空氣，回風出口通過管道連接到暖通空調設備，經(jīng)過處理后再通過暖通空調設備進入空調室。

2.4 煙氣脫硝技術應用

燃氣電廠采用天然氣為燃料，NOx是主要污染物，除燃燒室結構外，污染物排放受天然氣成分、進氣溫濕度、天然氣溫度等因素影響。按照控制位置不同，可將排放控制技術分為燃氣輪機本體控制技術、余熱鍋爐SCR控制技術和外部因素控制技術。目前，國內外燃氣輪機NOx減排技術主要有燃燒室注水、注蒸汽技術、干式低氮燃燒技術、催化燃燒技術等，主流技術為干式低氮燃燒技術。針對燃氣輪機干式低氮燃燒的降氮技術路線主要有機組燃燒調整、燃燒器部分功能優(yōu)化、對現(xiàn)有燃氣輪機燃燒器升級改造[2]。燃氣電廠氮氧化物超低排放改造屬于采用先進技術實施減排工程，作為誠信企業(yè)的一項重要評比扣分指標，應大力爭取相關部門政策資金補助。

2.5 隔振設計

地面安裝的振動設備（如水泵、冷卻器和空氣處理設備等）需要防振墊或彈簧減振器。內部管道的設計必須設置彈簧減振支架，同時彈簧減振支架必須連接到?jīng)_程風扇、新風風扇之類的設備。在風扇和風道之間的連接點處，裝有橡膠襯里的帆布軟管，在排氣扇和風道之間的連接處，已安裝了不易燃和防火的布，長度150-200mm。在設計穿過墻壁的管道時，管道和墻壁之間的間隙應用套管和減振墊來封閉，并用密封劑密封。

鋼結構的隔振臺用于落地風扇的隔振。隔振臺的質量必須大于風扇和電動機的總質量。應當選擇并使用低頻彈簧隔振器，彈簧隔離器使用起重設備提升到上層的地板結構上。如果防煙和排煙系統(tǒng)是獨立的系統(tǒng)，則必須直接連接風扇和風道。只有在排煙和排風管道系統(tǒng)共享的情況下，才可以添加靈活的連接，用于煙霧防護。排煙和防火的專用風扇應安裝在混凝土或鋼架基礎上，如果存在排煙系統(tǒng)與通風和空調系統(tǒng)共用的情況，則必須配備減振裝。為確保隔振效果，隔振臺的總重量必須大于泵和電機的總工作重量。選擇低頻彈簧隔振器或橡膠隔振墊，冷卻器位于地下制冷室。橡膠防振墊可以連接到冷卻器兩端的鋼板底部，厚度應大于50mm。散熱器的入口和出口管道必須安裝有柔性橡膠管或彈簧隔離器來隔離振動。第一條管道的支撐應設置一個小的混凝土隔振平臺，隔振平臺由隔振器支撐，管道在隔振平臺之上。

2.6 脫硫設備的節(jié)能改造

縱觀現(xiàn)狀，羅茨風機是現(xiàn)階段電廠脫硫系統(tǒng)氧化風機的重要代表形式，其普遍配置6kV的電機，雖然具有較高的運行功率，但是存在耗電量高的局限性，與集約化發(fā)展理念相矛盾。通過對電機的變頻改造以及吸收塔參數(shù)（液位、密度等）的動態(tài)化調整，可以達到節(jié)能的效果。對相鄰脫硫系統(tǒng)增設氧化風管聯(lián)絡門，并根據(jù)吸收塔的運行狀況為之提供足量的氧化風，此舉對于降低脫硫設備的用電率而言大有裨益[3]。此外，在資金和技術等方面的條件均允許的前提下，還可以運用離心式風機取代羅茨風機。

在吸收塔噴淋層的基礎上加裝增效環(huán)或者持液層均是可行的方式。例如，將環(huán)形增效環(huán)設置在吸收塔噴淋層的下方，此時煙氣在煙氣覆蓋率較低的塔壁處所持續(xù)的時間較長，可有效提高煙氣的阻力，若保證具有足夠的吸收劑，此時還可提高吸收效率，其功效甚至等同于一臺循環(huán)泵，而運行期間的能耗也得到了控制，具有較好的綜合應用效果。對于噴淋層噴嘴和氧化風管網(wǎng)，也可對兩部分結構采取優(yōu)化措施，例如轉變漿液噴淋層噴嘴的結構形式，采取雙頭高效噴嘴的方式，以達到提高漿液附著率和脫硫效率的效果。

2.7 制定有效預測

火電廠應重視預測系統(tǒng)的有效建立，并以污染物的監(jiān)測數(shù)據(jù)和信息分析為有力依據(jù)，為實際發(fā)展和生產(chǎn)規(guī)律的預測提供依據(jù)，同時還需要對現(xiàn)有生產(chǎn)數(shù)據(jù)和歷史生產(chǎn)數(shù)據(jù)進行實時對比，在數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常狀況時，工作人員需要依據(jù)相關項目的實際需求，加強環(huán)保監(jiān)控力度，并對此項目給予重點關注，盡可能避免因此項目出現(xiàn)的異常狀況影響火電廠日常生產(chǎn)工作的順利開展。同時在制定預測系統(tǒng)時，還需要將火電廠日常生產(chǎn)中產(chǎn)生的污染物質量與歷史平均值進行有效對比，如果存在異常情況，工作人員需要在此項目中重視有效預警，以促進監(jiān)控工作的高效開展。

監(jiān)測火電廠污染物質工作具有較強的復雜性以及專業(yè)性，所以火電廠管理者需要以實際情況為依據(jù)，對相關工作人員實施專業(yè)化培訓，引導環(huán)境監(jiān)管工作人員對環(huán)境監(jiān)管工作流程進行全面地了解，包括：相關設備的應用、監(jiān)測內容、監(jiān)測方法、監(jiān)控作業(yè)的范圍以及區(qū)域等，以增強工作人員自身的責任意識，提升工作效果。在日常工作中通過有效的專業(yè)培訓，環(huán)境監(jiān)管工作人員能夠在較短時間內掌握相關技術，顯著提升其專業(yè)技術能力與素養(yǎng)，保障其能夠更好地開展與落實監(jiān)管工作，有效促進火電廠的發(fā)展。

3 結語

綜上所述，電廠要不斷加大生態(tài)系統(tǒng)保護力度，認真執(zhí)行當?shù)厣鷳B(tài)環(huán)保要求，推進水土流失綜合治理，堅持保護優(yōu)先、自然恢復為主的方針，抓緊生態(tài)綠化，加快生態(tài)修復，推動綠色生產(chǎn)方式，減輕對自然生態(tài)系統(tǒng)的影響和破壞，促進電廠的可持續(xù)發(fā)展。