摘要：火力发电厂在社会发展过程中的重要作用是不可替代的。长期存在的污染问题要求我们采取有效措施来解决这些问题。在确定政府责任和火电厂责任的前提下，通过改造技术手段来促进环保是切实可行的。
关键词：火电厂；环境保护；策略
前言
中国的火电厂运行一直都难以摆脱高污染的标签，尽管政府不遗余力地推进新型清洁能源项目上马，但是，煤电依然占据着中国电力市场的70%以上，而且相关数据研究表明，到2030年我国的煤电占比依然会保持在50% 以上。与此同时，火电厂对环境造成的污染和损害又在考量着政府，环境压力和舆论压力持续升高。
1火电厂环境保护问题分析
1.1燃煤质量差
燃煤是决定火电厂运行过程中产生污染物的基础性物质，而现阶段许多火电厂使用的燃煤质量水平低于其设计要求，燃煤中的灰分、硫分等高于设计值，这就会导致在燃烧过程中产生过量的污染物。另一方面，在市场竞争日益加剧的局面下，火电厂为节约成本，有些火电厂会主动选择使用低质燃煤来进行火力发电以期降低成本。
1.2冲灰水回用不彻底
冲灰水主要来自于火电厂运行过程中除尘、冲灰、排渣后经浓缩池或灰场澄清的灰水，其是火电厂主要污染源之一，其中含有超标的PH 值、悬浮物、氟以及重金属等。其中主要的原因在于输水管路的管理上存在技术难关，闭合管路中的除垢以及污染物处理等十分困难，许多火电厂不愿意在这些问题上投入过多的资金，从而会导致这些废水流入外部环境中造成危害。
1.3粉煤灰综合利用率低
当前，火电厂的粉煤灰总体利用率较低，浪费及污染现象严重，而火电厂(企业)的主动性不高，在相关处理利用设备上投入不够，从而导致其所得经济效益和环境效益低下。造成这一局面的原因有二：一是当前政府监管力度不够，往往采取听之任之的态度，没有来自监管部门的压力，企业为了减少支出往往也不会主动上马一些环保措施来解决此类问题；二是当前煤电技术还有缺陷，难有高效、廉价的技术措施来对粉煤灰进行综合、环保利用。
2火电厂生产过程中对环境的污染
2.1硫氧化物对环境的污染
火电厂燃煤发电产生的主要污染物之一是硫氧化物，其中二氧化硫是主要污染源，其排放到空气中对环境及人体的危害极大。空气中的二氧化硫气体经呼吸道进入人体会造成气喘、胸闷、呼吸急促等症状，而且长期暴露在含二氧化硫的空气中会造成严重的呼吸道疾病。此外，二氧化硫和氮氧化合物是造成酸雨的主要原因，一旦形成酸雨对动植物生长、建筑物以及其他暴露在外部环境中的其他有机体产生严重的腐蚀作用。
2.2氮氧化物对环境的污染
当前对环境污染危害较大的氮氧化物的主要源自火电厂、内燃机及化肥工业等领域的排放。火电厂的运行需要大量的煤炭资源，而在燃煤过程中不可避免地要产生大量的氮氧化物，一旦不经处理而排放到空气中会导致硝酸型酸雨等机具破坏性的污染。
2.3粉尘及污水对环境的污染
燃煤过程中产生粉尘是不可避免的，而在火电厂运行过程中需要使用大量的水资源而产生的污水同样需要企业给予重视，这二者的排放对环境造成污染和损害同样不容乐观。粉尘进入到大气后会吸附有毒物质，再经由呼吸道进入人体会对人体造成严重的损害，甚至出现重大疾病。而且，空气中长期漂浮的粉尘会极大地降低空气的能见度，严重影响人们正常的工作和生活。而污水排放到土地、河流湖泊中对对突然和水源造成污染，严重地甚至会导致土地中毒致使农作物减产。
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3如何治理对环境的污染及防止对策
3.1提高煤的利用效率
火力发电厂中存在着三种型式的能量转换过程：在锅炉中煤的化学能转变为热能；在汽轮机中热能转变为机械能；在发电机中机械能转换成电能。进行能量转换的主要设备——锅炉、汽轮机和发电机，被称为火力发电厂的三大主机，而锅炉则是三大主机中最基本的能量转换设备。锅炉燃烧用的煤粉是由磨煤机将煤炭磨成的不规则的细小煤炭颗粒，其颗粒平均在0.05~0.01mm，其中20~50μm（微米）以下的颗粒占绝大多数。由于煤粉颗粒很小，表面很大，故能吸附大量的空气，且具有一般固体所未有的性质——流动性。从制粉系统方面希望煤粉磨得粗些，从而降低磨煤电耗和金属消耗。所以在选择煤粉细度时，应使上述各项损失之和最小。总损失蝉联小的煤粉细度称为“经济细度”。由此可见，对挥发分较高且易燃的煤种，或对于磨制煤粉颗粒比较均匀的制粉设备，以及某些强化燃烧的锅炉，煤粉细度可适当大些，以节省磨煤能耗，提高燃煤利用率。
3.2燃烧中净化技术
燃煤电厂洁净煤技术是指煤炭从开发到利用全过程中，旨在减少污染排放和提高利用效率的加工、转化、燃烧和污染控制等高新技术的总称：燃烧中净化技术是指燃料在燃烧过程中提高效率减少污染排放的技术，它是洁净煤技术的重要组成部分，由五项技术组成。先进的燃烧器改进锅炉设计，采用先进的燃烧器，以减少污染排放，提高锅炉效率。当今已有低NO2燃烧器，其燃烧过程是燃料和空气逐渐混合，以降低火焰温度，从而减少NO2生成；或者调节燃料与空气的混合比，只提供够燃料燃烧的氧量，而不足和氮结合生成NO2。还有喷石灰石多段燃烧器、加天然气再燃烧器以及炉内脱硫等技术。
4实例分析火电厂环保设施优化控制措施
某发电企业燃煤发电机组共配有2 台三室五电场电除尘器（比集尘面积为102.67m2/m3/s），尾部配置单塔双循环石灰石-石膏湿法烟气脱硫系统，其中无GGH。为了实现烟尘抄底排放，脱硫后增设立式导电玻璃钢湿式电除尘器，实现烟囱出口烟尘排放小于4.5mg/m3，液滴排放小于10mg/m3，有效解决“石膏雨”问题。
4.1改造措施
考虑到场地客观因素的影响，湿式电除尘器的结构布设如图1 所示，烟气采用从上之下的顺流布设方式。湿式电除尘系统主要是由导流整流装置、阳极装置、阴极装置、滴液拦截装置等。①导流装置。在入口联箱之前对气流进行合理分配，在烟气进入联箱后分布二次气流，经过两层气流分布板使得烟气可以均匀分布在湿除内部。②阴极装置。湿式经典除尘器在湿烟气环境下长期工作，易出现结露、腐蚀等问题，极线采用钛合金锯齿线。③阳极装置。阳极装置采用蜂窝状导电玻璃钢。④液滴防夹带装置。液滴防夹带装置主要是由导流收水格栅、V 型聚水槽、引流管共同组成。湿式电除尘器收尘区可收集液滴，可顺着烟气的方向流出，经过导流收水格栅进行拦截，全部聚集于V 型聚水槽中，通过引流管排出至湿式电除尘器的集液槽中，可有效避免液滴被烟气二次夹带。
4.2改造效果
湿式电除尘器入口液滴为22~44mg/m3，由此说明脱硫除雾器的效果良好。经过湿式电除尘器。7号机液滴的脱硫效率达60%，6号机液滴的脱硫效率达90%，其中6号机组的液滴脱硫效率高于7号机组。就其原因进行分析，为6号机组安装了液滴拦截装置，可以减少液滴夹带。因为收集到的烟尘SO3、液滴、PM2.5均是以液体的形势从阳极顺流脱落， 所以液滴拦截装置通过流畅优化或者是液滴收集优化布置可避免二次夹带问题。但是经过检测该装置对于没有收集的烟尘、SO3等污染物的脱硫效果不佳，所以，烟尘以及SO3的脱除效果变化不明显。但是改造黄纸可以减少收集液滴的二次夹带问题，所以液滴的脱除效率较高。
结束语
综上所述，为了顺应国家可持续发展战略要求，火电厂应当全面落实“超洁净排放”措施，尤其是供过于求的市场背景下，需要对现有环保设施能耗增加的原因进行分析，从而对设备进行节能优化控制， 这也逐渐成为了电力行业发展与研究的重点。旨在充分发挥设备的使用价值，提高运行效率，提升机组运行性能，在降低能耗的同时节约运营成本，保护环境，提高火电厂运营的综合效益。
参考文献：
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[2]嵇远，谢海燕.基于模糊综合评判法对集中供热锅炉环保设施综合评价研究[J].环境科学与管理，2014，39（11）：86~90.
论文作者:吴士光
论文发表刊物:《电力设备》2018年第6期
论文发表时间:2018/7/9
标签：火电厂论文; 电除尘器论文; 装置论文; 燃煤论文; 环境论文; 烟气论文; 过程中论文; 《电力设备》2018年第6期论文;