摘要：中国的煤炭资源储存量很多，已探明的煤炭保有储量为1N亿吨（1Tt），占总的一次能源的百分之九十以上，而无烟煤仅仅占12%。有关数据表明，在未来的三四十年内，煤炭在所有的一次性能源中的生产量和消费量会保持在四分之三以上，并不会有太多的变化。正是因为煤炭这一结构层次中占着明显的主导地位，也就决定了生产电力时以煤炭火力发电为主的状况。而我国的资源基础所能决定的，就是煤炭燃烧发电为主的能源形式，这种消耗格局也对环境造成了巨大的压力，从煤炭燃料的开采到火力发电，几乎每一个步骤都会对环境产生巨大的影响，在这里，我们需要对利益和弊端进行审视，并为此付出代价。
关键词：火力发电；环境影响；利弊
在我国发电厂总装机容量中，78%以上均属于燃煤火力发电厂装机容量。基于国际专业机构检测研究，我国每年的二氧化碳排放量已经位居全球第一，已经远远超过了美国。从目前来看，我国以燃煤为主要发电能源的情况还会长时间存在，二氧化碳的减排压力会日益增大。燃煤火力发电厂运行时出现的噪声，设备运行中排出的废液、废水、废渣，以及燃料燃烧过程排出的烟气、灰渣、尘粒等，均会存在着环境污染问题。就燃煤火力发电厂的环境保护措施进行探索。
1主要燃料———煤的开采
关于火力发电，就涉及了煤。煤是结构较为复杂的一种固体，可是说是一种碳氢燃料，它是由很多矿物质杂质有机聚合的有机分子构成的混合物。在地表大致分为浅层和深层。而煤层所处位置不同，浅层可以进行人工露天开采，深层煤只能进行地下开采。浅层露天适当的开采，可以使得资源充分的利用起来。不会使资源闲置，造成浪费。而深层的地下开采中进行的工作钻孔，爆破等过程中所产生的粉尘，费石堆，自燃时产生的有害气体，或者费石由于风化而形成的粉尘都会对环境造成极大的危害，重则引起沙城暴。而且对耕地的浪费和岩层的断裂，也对土地资源造成了深度的破坏。在后期对于矿物的采取，过程中会排出重金属，酸性含量很高的元素，严重的污染了水资源，若这些元素进入食物链，就会威胁人类的健康。
2火力发电对环境的影响
煤中存在的杂物就表明了烧煤会产生一系列的次生产产品，如：烟尘，二氧化硫和二氧化氮等等污染气体。在这里，我们可以将火力发电过程对环境的污染大致分为废水，废气，废渣，废热，噪声五种方式的污染。
2.1废水
现阶段我国火电厂的除灰系统主要是采用水力除灰，除灰所产生的废水是所占比例最大的，也是污染物严重超标的废水形式。有关资料表明，二十世纪九十年代，发电6000万千瓦电量除灰排废水量高达82689万吨。更有很多企业，为了自己的蝇头小利，废水没有经过处理，就直接向湖，河等自然生态系统进行排放，严重的危害了生态环境。
2.2粉尘
烟尘是随着燃料燃烧而进入大气的微笑固体颗粒，也是一种污染物。它分为：燃料完全燃烧后的灰尘；燃料未完全燃烧的颗粒煤炭两种。又以形式分为飘尘和降尘两种。降尘由于对地表的吸附性大，质量也相对较大，所以自行落下。而飘尘的危害就有些大了。飘尘的治理方法只能采用除尘设备来除去。例如水膜除尘，除尘率在70%到80%之间，相对成本较大的电除尘除尘率最高，可达高达99.9%，并始终保持稳定。二十世纪的火力发电厂，比较好的环保设施就是水膜除尘，除尘率就相对较低了。现代的火力发电厂，较为设施高级的厂子都用电除尘。当前，电除尘运用广泛，正规工厂烟囱冒出的基本上都拍除了烟尘的概率，大多数是水蒸气。
2.3二氧化硫
二氧化硫的排出是因为煤炭中含硫杂质燃烧后生成的污染物，二氧化硫随着烟气排进大气，进行迅速的扩散，也就形成了酸雨。现阶段我国火力发电的主要制约因素就是二氧化硫的排放量。二氧化硫也是大气污染物的主要气体。防治二氧化硫的可以从燃烧前，燃烧中，燃烧后进行有效措施。燃烧前进行煤炭的脱硫处理，可以有限的从很根源上进行防硫处理；燃烧中对炉内喷钙或者硫化床的脱硫和燃烧后的对烟气进行脱硫处理，都可以使得二氧化硫的排放量减少。
2.4粉煤灰
粉煤灰分为煤灰，炉渣和收集等三类飞灰，也是火力发电的电厂排出含量最多的一种固体污染物。粉煤灰如果不消除的话就会储存在灰场，会浪费掉一定的土地资源，并会使得灰粉进行扩散运动，扩大污染面积，也会迁移到水域，污染水源。但是粉煤灰可以用来填充沟路，矿井，在开采的渠道表面进行覆盖，进行人工造田，防止二次污染。除此之外，粉煤灰还可以用来作为建筑材料使用，也可以修建公路，用作农业化肥等，用处十分广泛。
2.5热污染
热污染指的是发电厂对于燃料燃烧发出的热量进行处理而产生的污染。对于这类污染，火电厂可以采取冷却塔的开式循环水系统的温排水。这类排污系统是主要建在海边，湖河边的电厂，这类电厂的热量的一大半都会向水中排入，对水生物的正常温度环境产生了一定的破坏，对其生存发展也产生了很大的影响。
3相关防治措施
在我国的当前情况下，煤的使用在长期时间内仍旧占领主导地位，所以我们要采取相应的措施来扬长避短，进行危害的有效防治。在进行分析后，我们得出了以下几个防治措施：
3.1对于煤炭利用率要进行质的提升
对于燃烧源煤炭进行燃料转换，更好的高效率转化为电能，对电源结构进行加大力度的调整，对技术改造能力进一步提升，对煤炭开采，提炼进行人力物力的大幅度提升，引进先进工资设备、技术，并进行高效率，大节能的技术推进。
3.2对于废物进行循环利用的重视
对于燃烧后的副产物进行回收利用，将废物变为有利的宝贝。例如：对于排出的二氧化硫进行进一步加工，制成成品的硫酸；还可以加大粉煤灰的利用，进行建筑材料、修路材料的制造；除此之外，还有粉煤灰中的重金属元素，也可以用高端工艺进行提炼。通过这些措施，不仅可以减少环境污染，还可以对其他行业进行发展。
3.3要对于脱硫技术进行更大程度上的提高
我国的脱硫设备和技术都处于较为低下的水平，经常出现结焦的问题，特别是冷渣器效果不好.。所以我国要尽力的引进先进工艺技术和先进设备，对于高级人员的投入也要进行大力的管理。进行人力，物力的进行大力投入，国家也要进行政策管理，加大技术公关。
3.4燃煤火力发电厂烟尘污染防治技术
3.4.1烟气污染防治
燃煤火力发电厂会释放出大量含有较多粉尘、氧氮化合物、二氧化硫等的烟气，而这些烟气会对周边环境造成较大的污染和破坏，务必要采取相应的烟气污染防治技术，从目前来看，主要包括：（1）烟气脱硫。当前我国燃煤火力发电厂所用燃煤中含有0.8%的硫成分，为了能够尽量减少烟气污染环境的程度，很多燃煤火力发电厂都取消了脱硫旁路，转而采用烟气脱硫装置，取得了较好的效果。（2）氮氧化物防治。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆为了最大限度降低烟气中的氮氧化物含量，燃煤火力发电厂应该选用带有低氮燃烧器的锅炉。为了能够让烟气中的氮氧化物排放浓度低于100mg/m3，燃煤火力发电厂中的锅炉还应该安装脱硝装置。
3.4.2煤场、输煤系统的防尘措施
燃煤火力发电厂的环境保护工作还应该包括煤场、输煤系统的防尘措施。从目前来看，很多燃煤火力发电厂都是采取将防风抑尘网安装在煤场四周，或者将多个喷水装置安装在煤场附近。与此同时，用水冲洗的方式来清扫燃煤火力发电厂内的全部建筑。此外，燃煤火力发电厂的地下建筑物、碎煤机室、燃煤转运站都应该设置相应的排污泵、集水坑和除尘器，这样一来，既可有效保护燃煤火力发电厂周边空气质量，还可有效控制污染物。
3.5燃煤火力发电厂污水处理技术
3.5.1厂区排水系统
燃煤火力发电厂通常都会涉及到两大类的污水，包括工业废水、生活污水，因此，绝大多数的燃煤火力发电厂也分别设置了两套排水系统。（1）工业废水排水系统。工业废水排水系统利用排水管道来将燃煤火力发电厂各个车间的工业废水统一收集到工业废水集中池进行处理，待水质处理达标之后，将其用于燃煤火力发电厂的地面冲洗用水、翻车机用水、除尘用水、喷洒用水等处。（2）生活污水排水系统。生活污水排水系统利用排水管道来将燃煤火力发电厂各个车间、机关单位的全部生活污水统一收集到生活废水集中池进行处理，待水质处理达标之后再回收利用。此外，若燃煤火力发电厂的厂区附近有水源井，应该在车辆进入、驶出点道路旁设置明显标志、警示牌。严格控制运输危险化学品、危险品。与交通主管部门建立联动机制，对进入车辆应申请有关部门准入、登记，并设置防渗、防溢、防漏等设施，交通管理巡查人员在发现运输有毒有害车辆出现泄漏事故时，及时通知环境管理主管部门，起动应急处理预案，并加强水源井水质监测，跟踪水源地水质情况。
3.5.2厂区排水对自然系统水环境的影响
绝大多数的燃煤火力发电厂都会遵循“绿色减排”的要求来处理工业废水、生活污水，并且将工业废水、生活污水统一收集到废水集中池进行处理，而所采用的处理措施主要包括消毒、生物降解、沉淀、中和、过滤等，而这些处理之后的废水也不会直接排放到自然环境中，而会再次回收利用，以此来达到节约用水、提高用水效率的用途。由此可见，自然系统的水环境并不会受到燃煤火力发电厂的厂区排水较大影响。
3.6燃煤火力发电厂固体废弃物处理技术
燃煤火力发电厂的环境保护工作中，固体废弃物处理是极为重要的组成部分。燃煤火力发电厂在生产运营过程中必然会出现较多的固体废弃物，若不及时予以妥善处理，那么必然会污染周边环境，造成严重的后果。
3.6.1干除灰系统
除尘器下部的灰斗能够较好地收集所捕捉到的粉尘，并且灰斗下方的气力除灰系统还可将跌落的干灰在压缩机的作用下利用高压空气来输送到灰库。为了最大限度地避免干灰输送管出现堵塞的现象，务必要对高压空气的干度和压力予以合理控制，操作过程务必要严格遵守相应规定。值得注意的是，为了避免装运干灰时，出现扬尘、干灰结块等污染环境的情况，可将布袋除尘器、气化风机等设备安装在干灰库上。
3.6.2除灰渣系统
燃煤火力发电厂锅炉中均会有除灰渣系统，除灰渣系统对于除去灰渣具有极为重要的作用。在锅炉正常工作时会产生大量的高温热渣，而这些高温热渣会通过炉底排渣门而落入钢带输渣带，进而以较低的输送速度来将灰渣送出。在除灰渣系统正常运行过程汇总，为了能够确保高温炉渣可被足够的冷空气所冷却，务必要将二者之间的热交换过程做好；与此同时，为了能够充分利用热能，经过换热之后的热风还可以作为燃料。最终冷却之后的炉渣经过后续处理之后再装车外运。
3.6.3综合利用固体废弃物
固体废弃物也有较高的应用价值，只要妥善处理，那么必将能够发挥其应用价值。例如，固体废弃物中的灰渣既可掺和到混凝土中来增强其质量，又可直接作为公路路面基层、混凝土路面的施工材料。再如，固体废弃物中的的粉煤灰既可直接掺入到水泥中，又可作为水泥生产过程中的骨料。
3.7运输渠道和存储方式要优化
燃煤要经过多种运输渠道才能进入锅炉燃烧，在整个运送过程中都有可能造成扬尘，因此，要尽量缩短输送距离和转运环节，在厂址选择和燃料运输系统设计时要高度重视，同时要设计好输送过程和存储的除尘方案。
3.8要优化设计、制造、建设施工
火电厂从设计到生产运行管理的技术虽然比较成熟，但是还有很大的潜力可挖，新项目的设计起点就要有所超前，要向世界一流水准看齐甚至领先，制造建设施工也要精益求精，不要创造超速度的奇迹，要创造赶超技术质量的奇迹，精心设计、制造和安装的设备一定是不一样的效益和不一样的环保。
3.9要优化生产运行管控
火电机组不论是老机组还是新设备，优化运行管控不但优化效益，而且能优化环保。一谈到优化就有人问什么是优化？怎样才算优化？优化运行的方式和办法很多，在这里不作技术上的分析，只从管理上探求检验的方法，我认为最简单的检验方法是：同等质量和数量的煤炭，在同样的机组上进行相同的能量转换过程，在单位时间内有些人发的电多，有些人发的电少，发电多的就是优化运行的人，他们的操作模式就是优化的，这种模式下的效益和环保就是优化的。
3.10深化电力体制机制改革
电力体制机制改革还没有完善，例如备用容量补偿问题就没有解决的政策，要建立国家规划内火电机组备用容量补偿机制。电力企业规划中有着一定的备用容量，规划备用容量主要用于紧急情况下的及时补给，但是，由于没有补偿机制，谁也不想备用（在有边际利润的情况下），都想上网发电，因此，就存在多机组低负荷同时运行现象，既不安全经济，也不利于环保，如果有了合理的备用容量补偿机制，问题也就解决了。
现阶段我国对于煤炭的使用，造成了人类的便利的同时，也造成了一定的污染。在火力发电厂治污下，最大程度的减少污染物的排放，加大污染物的处理的基础上，对新的低污染资源进行开发，或者对风力等无污染可再生资源进行探索。对新的能源进行大力发展，增大改造力度。对于我过电力的大力发展，我们只要在一定的程度上进行约束，进行治理，就不会对生态进行污染，国家发展才会进行可持续发展。
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论文作者:王辉
论文发表刊物:《电力设备》2017年第15期
论文发表时间:2017/10/23
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