淺論電廠灰硫排放問題及其環(huán)保解決方案

龐 博

（國家電投集團(tuán)協(xié)鑫濱海發(fā)電有限公司，江蘇 鹽城 224500）

引言

研究結(jié)果表明，通過改進(jìn)和采用新的技術(shù)手段，結(jié)合法規(guī)政策的引導(dǎo)，可以有效地減少電廠灰硫排放，從而對環(huán)境進(jìn)行有效保護(hù)，并為相關(guān)領(lǐng)域提供了重要的理論依據(jù)和實(shí)踐指導(dǎo)。

1 電廠灰硫排放的環(huán)境影響和重要性

電力生產(chǎn)是全球大氣污染的主要來源之一，尤其是煤炭電廠。當(dāng)煤燃燒時(shí)，其中的硫會(huì)與氧結(jié)合形成二氧化硫，這是一種常見的空氣污染物，可以引起酸雨和呼吸道問題。過去幾十年里，許多國家都在努力通過各種方法減少電廠的硫排放[1]。這些方法包括使用低硫煤，安裝脫硫設(shè)備，或轉(zhuǎn)向更清潔的能源，如天然氣、核能或可再生能源。

電廠的灰硫排放對環(huán)境產(chǎn)生重大影響，不僅導(dǎo)致空氣質(zhì)量下降，而且還可能引發(fā)一系列的環(huán)境問題和健康問題。第一，灰硫排放對大氣質(zhì)量產(chǎn)生直接影響。燃煤電廠產(chǎn)生的硫氧化物和顆粒物能導(dǎo)致空氣污染，加劇全球變暖[2]。在這些污染物中，二氧化硫是最主要的污染物之一，它可以與大氣中的水分子反應(yīng)形成酸雨，導(dǎo)致森林，農(nóng)作物，水體的酸化，進(jìn)而對生物多樣性和生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生破壞性影響。第二，灰硫排放對人類健康構(gòu)成威脅。高濃度的二氧化硫和顆粒物可以導(dǎo)致或加劇各種呼吸道疾病，如哮喘、慢性阻塞性肺病、肺癌等，嚴(yán)重威脅人類健康。此外，對易感人群如兒童和老年人的影響尤為嚴(yán)重。第三，灰硫排放對土壤和農(nóng)作物造成傷害。硫氧化物的沉降可以改變土壤酸堿度，影響土壤生物活動(dòng)，從而影響農(nóng)作物的生長。同時(shí)，酸雨還會(huì)破壞建筑物，影響城市的美觀[3]。因此，控制電廠的灰硫排放對于保護(hù)環(huán)境，維護(hù)人類健康，以及保障農(nóng)業(yè)生產(chǎn)具有重要的意義。

2 目前電廠灰硫排放的主要原因

電廠灰硫排放的主要原因包括以下幾方面：第一，電廠化石燃料的高消耗是導(dǎo)致灰硫排放問題的核心原因之一。由于我國能源結(jié)構(gòu)以煤炭為主，熱電廠需要大量燃燒化石燃料來滿足電力需求，這導(dǎo)致了大量的灰塵和硫氧化物排放。在燃料燃燒過程中，硫分被轉(zhuǎn)化為二氧化硫等有害氣體，直接排放到大氣中，對環(huán)境造成了嚴(yán)重污染。第二，現(xiàn)有的污染控制技術(shù)和設(shè)備存在不足。盡管電廠已經(jīng)采取了一些措施來減少污染物排放，如安裝脫硫設(shè)備等，但這些設(shè)備和技術(shù)往往不能有效地去除所有的灰塵和硫氧化物。而且，由于高昂的運(yùn)行和維護(hù)成本，電廠可能無法持續(xù)使用這些設(shè)備，從而導(dǎo)致污染物排放超標(biāo)。第三，環(huán)保法規(guī)和政策的實(shí)施力度有待加強(qiáng)。雖然我國已經(jīng)制定了一系列環(huán)保法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)，但在實(shí)際執(zhí)行過程中，仍存在一些問題，如監(jiān)管力度不夠，罰款太輕，不能有效地遏制電廠的污染行為。

總體而言，目前電廠灰硫排放的問題主要表現(xiàn)在化石燃料的高消耗、污染控制技術(shù)和設(shè)備的不足以及環(huán)保法規(guī)和政策的執(zhí)行不力等方面。這些問題的存在嚴(yán)重影響了環(huán)境質(zhì)量，對人類健康和生態(tài)系統(tǒng)帶來了極大威脅，因此，必須立即采取有效措施來解決這些問題。

3 針對目前情況提出的解決方案

3.1 改進(jìn)現(xiàn)有的灰硫排放控制技術(shù)

針對電廠灰硫排放的問題，改進(jìn)現(xiàn)有的灰硫排放控制技術(shù)是一個(gè)重要的解決方案。下面是幾個(gè)可能的改進(jìn)方法：

3.1.1 優(yōu)化現(xiàn)有的濕法煙氣脫硫（WFGD）技術(shù)

盡管WFGD技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于電廠，但在操作和維護(hù)過程中仍存在一些問題，比如硫酸鹽結(jié)晶堵塞，脫硫效率降低等。通過提高噴淋液的PH值，減少結(jié)晶，以及使用高效的霧化器和噴嘴，可以提高脫硫效率并減少設(shè)備的維護(hù)需求。

3.1.2 加增強(qiáng)電廠煙氣的預(yù)處理

可以通過優(yōu)化燃燒工藝，如低氮燃燒技術(shù)，以降低煙氣中NOx的生成。同時(shí)，可以使用高效的靜電除塵器或布袋除塵器等設(shè)備，來去除煙氣中的大部分灰塵，以提高后續(xù)脫硫設(shè)備的運(yùn)行效率。

3.1.3 提高能源利用率，減少污染物的生成

提高鍋爐的熱效率，使用高效的蒸汽渦輪機(jī)，以及通過余熱回收和利用，可以減少化石燃料的消耗，從而減少污染物的排放。

改進(jìn)現(xiàn)有的灰硫排放控制技術(shù)是一個(gè)復(fù)雜但必要的過程。通過優(yōu)化脫硫技術(shù)，增強(qiáng)煙氣預(yù)處理，以及提高能源效率，可以有效地降低電廠的灰硫排放，以實(shí)現(xiàn)電廠和環(huán)境的和諧共存。

3.2 減少化石燃料的高消耗

降低化石燃料消耗是應(yīng)對電廠灰硫排放問題的關(guān)鍵措施之一。在實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)上，有幾種可行的策略。

3.2.1 采用更高效的燃燒技術(shù)和設(shè)備,提高化石燃料的利用效率

通過采用超超臨界鍋爐技術(shù)，可以在更高的溫度和壓力下燃燒煤炭，從而提高熱效率，減少煤炭的消耗。

3.2.2 改進(jìn)運(yùn)行管理和維護(hù)設(shè)施，以減少能源的浪費(fèi)

通過引入先進(jìn)的數(shù)據(jù)分析和人工智能技術(shù)，電廠可以實(shí)現(xiàn)對設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決問題，避免因設(shè)備故障或不適當(dāng)操作導(dǎo)致的能源浪費(fèi)。

3.2.3 通過應(yīng)用余熱回收技術(shù)，進(jìn)一步提高能源效率。

在電廠的發(fā)電過程中，會(huì)產(chǎn)生大量的余熱，這部分熱能在傳統(tǒng)的電廠中通常被視為廢熱排放到環(huán)境中。通過引入余熱回收設(shè)備，如熱電聯(lián)產(chǎn)或蓄熱式蒸汽發(fā)生器，電廠可以將這部分熱能轉(zhuǎn)化為電能或供熱能，從而進(jìn)一步提高能源的利用效率。

通過以上的措施，電廠不僅可以降低化石燃料的消耗，減少灰塵和硫氧化物的排放，同時(shí)還可以降低發(fā)電成本，提高經(jīng)濟(jì)效益，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)和環(huán)保的雙贏。

3.3 加強(qiáng)電廠環(huán)保政策和法規(guī)的執(zhí)行

為了控制電廠的灰硫排放，加強(qiáng)環(huán)保政策和法規(guī)的執(zhí)行力度至關(guān)重要?？梢酝ㄟ^以下幾種方式來落實(shí)灰硫排放的控制要求。

3.3.1 建立嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)

對于電廠的硫氧化物、顆粒物等污染物的排放，應(yīng)制定嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)，并與電廠的運(yùn)營許可和監(jiān)管相結(jié)合，形成有力的約束和激勵(lì)機(jī)制。

3.3.2 推行污染排放權(quán)交易制度

這種制度能夠通過市場機(jī)制，激勵(lì)電廠采取更有效的控制措施來降低污染排放。同時(shí)，對超出排放標(biāo)準(zhǔn)的電廠，應(yīng)通過罰款等方式進(jìn)行處罰，形成有效的遏制機(jī)制。

3.3.3 加強(qiáng)環(huán)保設(shè)備的檢查和維護(hù)

應(yīng)定期對電廠的脫硫、除塵等設(shè)備進(jìn)行檢查，并要求電廠定期進(jìn)行設(shè)備的維護(hù)和更新，以確保設(shè)備的運(yùn)行效率。

3.3.4 增強(qiáng)公眾的環(huán)保意識(shí)和參與度

可以通過公開電廠的排放信息，提高公眾對環(huán)保問題的關(guān)注，從而形成社會(huì)對電廠環(huán)保行為的監(jiān)督。

這些措施的實(shí)施，將對電廠產(chǎn)生強(qiáng)烈的激勵(lì)和約束，推動(dòng)電廠更積極地參與環(huán)保行動(dòng)，從而有效降低電廠的灰硫排放。同時(shí)，這也有利于建立更公平、透明和可持續(xù)的電力產(chǎn)業(yè)體系。

4 案例分析

4.1 大型電力企業(yè)灰硫排放的控制實(shí)踐

在電力行業(yè)，火電企業(yè)作為主要的排放源，一直在積極通過技術(shù)創(chuàng)新來減少排放。對于大型電力企業(yè)來說，他們擁有更為豐富的資金和技術(shù)支持，因此在減排技術(shù)的應(yīng)用上也更具優(yōu)勢。以某大型電力企業(yè)（以下簡稱“大型電力企業(yè)”）為例，它成功地實(shí)施了一項(xiàng)名為“富氧燃燒節(jié)能減排耦合煤炭分級分質(zhì)高效利用綜合生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)”的項(xiàng)目。

該項(xiàng)目以儲(chǔ)量大、價(jià)格低的低階粉煤為基礎(chǔ)原料，制取出清潔能源—干餾煤氣和水煤氣。而這兩種清潔能源是通過純氧與循環(huán)煙氣形成的混合氣體替代原有空氣供混合煤氣燃燒的方式，進(jìn)行了零碳發(fā)電。這種方式不僅大大提高了燃料的利用率，降低了燃煤的消耗，而且通過優(yōu)化燃燒方式，顯著減少了灰硫的排放。同時(shí)，大型電力企業(yè)還利用IGCC系統(tǒng)以混合煤氣為燃料，實(shí)現(xiàn)了電力、煤焦油、一氧化碳母料等能源清潔生產(chǎn)、能源產(chǎn)品與碳脫鉤。這既提高了能源的利用效率，又為環(huán)保做出了重大貢獻(xiàn)。此案例說明，大型電力企業(yè)通過創(chuàng)新的技術(shù)和管理方式，成功地在保障電力供應(yīng)的同時(shí)，有效地控制了灰硫的排放，為我國的環(huán)保事業(yè)作出了積極的貢獻(xiàn)。

4.2 中小型電力企業(yè)的灰硫排放控制實(shí)踐

對于中小型電力企業(yè)來說，他們在技術(shù)創(chuàng)新和資金投入上可能面臨更大的挑戰(zhàn)。然而，許多中小型電力企業(yè)仍然通過各種方式在灰硫排放控制方面取得了顯著成果。某小型電力企業(yè)在面對資金和技術(shù)資源有限的情況下，成功地通過改進(jìn)燃煤工藝和強(qiáng)化日常運(yùn)營管理，有效地減少了灰硫排放。

在改進(jìn)燃煤工藝方面，該企業(yè)積極引進(jìn)新型低硫煤炭作為主要燃料，以降低硫磺的初始含量。此外，該企業(yè)通過升級鍋爐設(shè)備，引入燃燒效率更高、排放更低的高效率鍋爐。而在燃煤過程中，企業(yè)還采取了精細(xì)化管理，對燃煤過程進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)控，有效控制了硫磺的排放。在強(qiáng)化日常運(yùn)營管理方面，企業(yè)建立了嚴(yán)格的環(huán)保制度，并對全體員工進(jìn)行環(huán)保培訓(xùn)，提高了員工的環(huán)保意識(shí)。同時(shí)，企業(yè)還定期進(jìn)行設(shè)備維護(hù)和檢查，以及定期的環(huán)境評估，確保其在運(yùn)行過程中的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)得到執(zhí)行。這個(gè)案例充分證明，中小型電力企業(yè)盡管在資金和技術(shù)上可能相對有限，但是通過創(chuàng)新思維和嚴(yán)格管理，依然可以在環(huán)保工作中取得明顯成果。這對于整個(gè)電力行業(yè)來說，無疑提供了一份寶貴的經(jīng)驗(yàn)和參考。

4.3 實(shí)踐案例比較分析

大型電力企業(yè)依靠其雄厚的資金和技術(shù)實(shí)力，實(shí)施了一項(xiàng)高效、清潔的能源生產(chǎn)項(xiàng)目，通過創(chuàng)新的燃燒技術(shù)和優(yōu)化燃料利用，顯著降低了灰硫的排放。而中小型電力企業(yè)，面對資金和技術(shù)資源的限制，依然能夠通過改進(jìn)燃煤工藝和強(qiáng)化日常運(yùn)營管理，實(shí)現(xiàn)有效的灰硫排放控制。這兩種不同規(guī)模的企業(yè)在實(shí)踐中，雖有區(qū)別，但都體現(xiàn)出了對環(huán)保的重視和積極態(tài)度。對于大型電力企業(yè)，他們擁有足夠的資源去引進(jìn)和應(yīng)用新技術(shù)，對環(huán)保產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響；而對于中小型電力企業(yè)，他們在資源有限的情況下，通過改良現(xiàn)有工藝和強(qiáng)化運(yùn)營管理，也實(shí)現(xiàn)了灰硫排放的有效控制。

這兩種不同的控制策略提供了灰硫排放控制的多元化途徑，證明了無論企業(yè)規(guī)模大小，只要有堅(jiān)定的環(huán)保決 心和切實(shí)可行的行動(dòng)策略，都可以在灰硫排放控制方面做出積極的貢獻(xiàn)。

5 電廠灰硫排放問題的研究成效

5.1 環(huán)保解決方案的應(yīng)用成效

環(huán)保解決方案在應(yīng)對電廠灰硫排放問題上的應(yīng)用成效顯著。通過改進(jìn)現(xiàn)有的排放控制技術(shù)和引入新型的灰硫排放控制技術(shù)，電廠已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了對硫氧化物、顆粒物等主要污染物的有效控制。采用濕法脫硫設(shè)備和改進(jìn)后的干法脫硫設(shè)備，電廠的SO2排放量已經(jīng)明顯降低。通過降低化石燃料的消耗和使用清潔能源，電廠的污染排放已經(jīng)得到了進(jìn)一步的減少。以超超臨界鍋爐技術(shù)和余熱回收技術(shù)為例，它們不僅提高了電廠的能源效率，降低了煤炭的消耗，同時(shí)也減少了污染物的排放。強(qiáng)化環(huán)保政策和法規(guī)的執(zhí)行，使得電廠的環(huán)保行為得到了有效的規(guī)范和約束。嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)和污染排放權(quán)交易制度的實(shí)施，推動(dòng)了電廠更積極地投入環(huán)保行動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)了環(huán)保目標(biāo)。通過增強(qiáng)公眾的環(huán)保意識(shí)和參與，社會(huì)對電廠環(huán)保行為的監(jiān)督得到了增強(qiáng)，有助于推動(dòng)電廠更好地履行社會(huì)責(zé)任，保護(hù)環(huán)境?？傮w而言，環(huán)保解決方案的應(yīng)用，已經(jīng)在實(shí)踐中取得了顯著的成效，有效降低了電廠的污染排放，保護(hù)環(huán)境的同時(shí)提升了企業(yè)的效益。

5.2 環(huán)保解決方案的潛在效益

環(huán)保解決方案不僅在應(yīng)對電廠灰硫排放問題上取得了顯著的效果，更帶來了深遠(yuǎn)的潛在效益。首先，環(huán)保解決方案的實(shí)施有助于提高電廠的運(yùn)行效率和經(jīng)濟(jì)效益。例如，通過采用更高效的燃燒技術(shù)和設(shè)備，以及實(shí)施余熱回收，電廠可以提高能源的利用效率，降低燃料消耗，從而減少運(yùn)行成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。其次，環(huán)保解決方案的應(yīng)用有助于改善環(huán)境質(zhì)量，對人們的健康和生活質(zhì)量產(chǎn)生積極影響。減少硫氧化物和顆粒物的排放，可以減少酸雨和霧霾的發(fā)生，改善空氣質(zhì)量，從而有助于防止呼吸系統(tǒng)疾病等公共健康問題。再次，環(huán)保解決方案的實(shí)施有助于應(yīng)對全球氣候變化問題。降低化石燃料的消耗，可以減少溫室氣體的排放，有助于減緩全球氣候變化，保護(hù)生態(tài)環(huán)境。第四，環(huán)保解決方案的應(yīng)用有助于推動(dòng)電力產(chǎn)業(yè)的技術(shù)進(jìn)步。新型的排放控制技術(shù)、高效的燃燒技術(shù)、余熱回收技術(shù)等，都是電力產(chǎn)業(yè)技術(shù)進(jìn)步的體現(xiàn)。同時(shí)，強(qiáng)化環(huán)保政策和法規(guī)的執(zhí)行，也有助于建立更公平、透明和可持續(xù)的電力產(chǎn)業(yè)體系。環(huán)保解決方案在應(yīng)對電廠灰硫排放問題的同時(shí)，還帶來了廣泛的社會(huì)、環(huán)境和經(jīng)濟(jì)效益，為電力產(chǎn)業(yè)開辟了新的道路。

6 結(jié)語

電廠灰硫排放問題對環(huán)境健康構(gòu)成了嚴(yán)重的威脅。該問題的主要原因在于過度依賴化石燃料，以及對環(huán)保政策執(zhí)行力度不足。然而，隨著環(huán)保意識(shí)的提高和科技的進(jìn)步，各類電廠已經(jīng)開始采取行動(dòng)，尋找解決方案。大型電力企業(yè)通過技術(shù)創(chuàng)新和高效利用資源，成功實(shí)現(xiàn)了灰硫排放的顯著降低；中小型電力企業(yè)則在資源有限的條件下，依靠優(yōu)化工藝和強(qiáng)化運(yùn)營管理，也實(shí)現(xiàn)了有效的環(huán)保措施。兩種不同規(guī)模的企業(yè)的實(shí)踐，都證明了各類電廠在環(huán)保上的決心和能力，以及環(huán)保政策的執(zhí)行力度對環(huán)保成效的影響。未來，盡管灰硫排放問題的解決還存在許多挑戰(zhàn)，但隨著技術(shù)的進(jìn)步和環(huán)保意識(shí)的普及，可以預(yù)見，更多的電廠將會(huì)采取有效措施，實(shí)現(xiàn)環(huán)保和經(jīng)濟(jì)效益的雙贏。