摘要：燃煤电厂在运营过程中会产生废气、废水、噪声和固废等。2016年颁布的《火电厂大气污染物排放标准》对电力企业的污染物排放提出了更为严格的要求。本文从燃煤电厂工艺流程出发，对电厂的各个产污环节进行了分析，并对相应的污染控制手段进行了详细介。文章提出电厂环境保护系列技术的完善和突破及其在运行过程中有效地监测监管是保证达
标排放的关键。
关键词：燃煤电厂；产污分析；；污染控制
前言 中国燃煤电厂是耗煤大户，年煤炭消耗量占全国煤炭消耗量的50%左右。煤炭主要成分为C、H、O、N、S，灰和水，此外还含有微量的砷、汞等有毒有害元素。煤炭燃烧会释放 二氧化硫，粉尘等废气，燃煤电厂在运营过程中也会产生大量废气，同时会产生灰渣、脱硫产物等固体废弃物，此外还会有废水、噪声产生。
1.燃煤电厂主要产污环节分析
燃煤电厂的发电过程是能量转换的过程，煤中的化学能在燃烧时转变成热能，锅炉输水管道中的水被加热转变成高压热蒸汽，汽轮机组将高压热蒸汽的能量转变成机械能，发电机再将机械能最终转换成电能。根据传统的燃煤电厂工艺流程分析，其主要的产污环节包括煤储存、输送、煤燃烧、发电等。
1.1燃煤贮存、输送过程
燃煤贮存及输送时，会产生扬尘。为防止煤场扬尘影响环境，需用水对煤场及输煤栈桥进行喷洒或冲洗，这一过程会产生输煤废水。
1.2燃油贮存、输送过程
该过程中，由于油罐脱水及油区冲洗，可能产生少量的含油污水。
1.3燃烧过程
电厂正常运行时的燃烧过程主要包括燃煤的粉碎，燃煤在锅炉内的燃烧以及燃烧后产生的烟气经脱硝装置、除尘器、脱硫装置、烟道、烟囱排入空气。在该过程中，可能产生烟气污染物、碱性废水、脱硫废水、锅炉清洗废水、灰渣及石膏。一些机械转动设备，如磨煤机、风机等可能产生噪声。锅炉启动及事故排气时可能产生排气噪声。
1.4化学水处理过程
化学水处理过程主要是为电厂正常运行提供水质合格的工业补给水，在该过程中，通过若干化学处理过程对原水进行处理。在处理过程中，主要产生一定量的酸碱废水。
1.5发电过程
该过程中，各种机械设备如水泵、空压机的运行可能产生噪声；冷却塔亦产生相当量的排污水及噪声。此外，主厂房内的冲洗可能产生相应的冲洗废水。
1.6除灰渣过程及贮灰过程
除灰渣过程中，将产生大量的灰渣及灰水。灰渣装车运输及在贮灰场存放过程中，若管理不当或在不利气象条件下，可能产生扬尘。贮灰场冲灰水渗漏可能对地下水产生污染。
2.燃煤电厂污染防治对策
燃煤电厂污染防治措施主要包括 4类：废气污染防治措施、废水污染防治措施、噪声污染防治措施和固废污染防治措施。
2.1废气污染防治
烟尘、二氧化硫和 氧化亚氮是燃煤电厂的首要污染物。根据新颁布的《火电厂大气污染物排放标准》，所有燃煤锅炉烟尘排放不能高于10mg/m3；新建锅炉二氧化硫排放不能超过 35mg/m3、个别地区不能超过30mg/m3，现有锅炉不能超过35mg/m3、个别地区不能超过30mg/m3；新建锅炉氧化亚氮排放不能超过 50mg/m3、个别地区不能超过 45mg/m3。
2.2烟尘防治
根据烟尘从烟气中分离出来的作用原理，除尘器可以分为4类，即机械力除尘器（包括重力沉降室、惯性除尘器、离心力（如旋风、除尘器）、电除尘器、过滤式除尘器（布袋式除尘器）、洗涤式除尘器。电除尘与洗涤式除尘器以除尘效率高、处理烟气量大和运行费用低等特点在电厂广泛应用。随着排放标准的趋严，中国燃煤电厂的除尘技术也得到不断改进和提升，烟尘排放量由 2000年的6.6g/kwh下降到 2015 年的1.2g/kwh，中国燃煤电厂烟尘排放总量30多年来基本保持在每年350 万t左右。
2.3二氧化硫防治
根据在发电过程中脱硫位置的不同可以分为燃烧前脱硫、燃烧中脱硫和燃烧后脱硫（又称烟气脱硫）。烟气脱硫是目前最成熟、脱硫率最高的脱硫技术，已在国内外广泛应用。可供燃煤电厂选用的烟气脱硫技术主要有石灰石-石膏湿法、海水脱硫法、烟气循环流化法、氨法烟气脱硫、电子束法等。据不完全统计，截至2015年底，全国约有70%的火电机组安装了烟气脱硫装置，主要采用的是石灰石-石膏湿法脱硫工艺。投运和在建火电厂烟气脱硫项目中，93%以上为石灰石-石膏湿法脱硫工艺技术，海水脱硫法、烟气循环流化法、氨法烟气脱硫所占比例为 7%。
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2.4氧化亚氮防治
控制燃煤电厂烟气氧化亚氮排放的方法大致分为三类：一是无氮燃烧技术，即通过调控燃烧过程从源头上控制氧化亚氮生成的洁净燃烧技术；二是低氧化亚氮燃烧技术，即通过技术手段，抑制或还原燃烧过程中已生成的氧化亚氮；三是烟气净化技术，即通过技术手段脱除烟气中的氧化亚氮。低氧化亚氮燃烧技术和烟气净化技术（主要包括 SCR和SNCR技术）是目前应用较为广泛的技术。根据2016中国环境状况公报，2015年全国氧化亚氮排放量2404万t，与 2014年相比上升了5.73%。有关资料表明，燃煤锅炉的氧化亚氮排放量占各种燃烧装置氧化亚氮排放量总和的40%以上。
2.5其他措施
为保证气体污染物达标排放还可以通过增加烟囱高度来进一步降低二氧化硫、氧化亚氮，烟尘的影响，并同时装设烟气连续监测装置起监督、督促作用。
2.6水污染防治
在正常运行时，应尽量减少工业废水外排水量，按照清污分流，一水多用的原则，进行水平衡优化。根据废水性质可分别设置工业废水处理系统，煤泥水、含油废水和生活污水设置专门的废水处理设施进行处理。厂区排水采用分流制，在循环水排水口设有雨水排口，雨水和冷却水由排放口排放。
2.7温排水防机械损伤
设计中尽量采用错位式取排水口，形成深层远距离取水，表层岸边排水，使温排水得到有效地扩散和稀释。取水时控制取水头部的进水流速，防止吸入时对鱼类及水生生物造成机械损伤。
2.8化学酸碱废水
化学酸碱废水须通过专门的工业废水处理系统中和处理，pH 调整达到 6-9后，排入净水污水池，处理后进入净水池，可用于工业用水。锅炉酸洗废液中的污染物主要为游离酸、酸洗产物和缓蚀剂，先排入废液池内贮放，由专业公司回收，废水进入专门的工业废水处理系统处理。
2.9固体废弃物污染防治
煤场、灰场的扬尘以喷淋抑尘为主，目的是减少扬尘量。脱硝废弃催化剂由有资质单位回收处理。灰渣进行粗细分排后，根据实际情况进行综合利用。脱硫副产品通过脱水提高石膏品质，以达到石膏综合利用的要求。灰场黏土层的渗透系数小于0.01cm/s，防止底部对地下水的污染；灰填满后表面覆土栽种植物。
2.10厂区绿化
绿化是电厂环境保护的组成部分，厂区绿化不仅能美化环境，而且能创造舒适的小气候，起到除尘、降低噪音和辐射热等作用。贯彻以绿为主，点、线、面结合，乔、灌、花草相组合的原则，设计优化的人工植物群落，创造良好的生态环境。一般可供种植的有高大常绿乔木、灌木、草坪和花卉等。
2.11含油废水
先进入隔油池，使油水就地分离，污油返回油箱，分离出来的水达标后可送入煤场喷淋系统，不合格油污水再泵入水处理车间作进一步处理。
2.12脱硫系统用水
脱硫废水产生于脱硫石膏的脱水和洗涤过程，废水中细小的粉煤灰颗粒含量较高。由于石膏脱水车间的废水呈微酸性，并含有一些重金属离子和少量固体杂质，该废水应单独建立脱硫废水处理设施，先去除废水中的重金属离子，处理达标后可作为调湿灰用水或排入煤场喷淋。
3.噪声污染防治
噪声污染防治首先应从设备选型入手，即声源上控制噪声。所有设备采购时都应将噪声控制限值作为技术指标之一；要求主机和有关辅机生产厂家提供配套的隔音罩和消音器。在主厂房室内布置的汽轮机、励磁机、磨煤机等，外壳一般带有隔热罩壳，内衬吸音板；汽轮发电机组主设备要做好防震基础，其降噪量应有30dB以上。送风机采用室内布置，建筑物隔声效果应达到10-25dB，在送风机吸风口安装消声器，降噪量应达到20dB。引风机布置在室外，控制其声级在85dB 以下。机、炉控制室及主控室设置双层隔音窗、吸音墙、双层门、室顶棚装吸音材料等设施；控制机房的开窗面积，减少噪音外逸。运行值班室的室内噪声控制在60dB以下。碎煤机、空压机、循环水泵等高噪声设备采用室内布置，加装隔声罩和消声器降低噪声，对空排汽须设置消声器。此外厂区内根据功能分区，还可以种植高大乔木绿色隔声带降低噪声。
4.结 语
燃煤电厂涉及到的污染物主要包括气、水、声、渣几个方面，其中废气和噪声控制是产污环节的重点。近20年来，中国在燃煤电厂环境保护方面做出了巨大努力，使得燃煤电厂的各类污染物排放量得到大大削减。随着中国节能减排战略的进一步实施，污染物排放标准也日趋严格，新标准对中国电力企业提出了更高的要求。电厂环境保护系列技术的完善和突破以及其在运行过程中的监测监管是保证达标排放的关键。
参考文献：
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[2] 王忠渠.燃煤电厂污染控制现状、趋势和策略[C]// 中国电机工程学会清洁高效燃煤发电技术协作网2009年会.2011.
论文作者:闫志兵
论文发表刊物:《电力设备》2017年第26期
论文发表时间:2018/1/6
标签：电厂论文; 氧化亚氮论文; 燃煤论文; 烟气论文; 废水论文; 过程论文; 除尘器论文; 《电力设备》2017年第26期论文;