摘要：随着我国经济的发展，对于环境造成的污染愈加严重，人们环保意识同时增强。电能作为人们日常工作、生活和学习中不可或缺的能源，电厂建设中应遵循可持续发展战略，推行绿色设计，引进先进发电技术和设备，降低二氧化碳、二氧化硫的排放，对二氧化碳等回收利用，提升能源利用效率，推动我国经济的健康持续发展。
关键词：电厂；锅炉汽轮机系统；绿色设计
一、电厂锅炉汽轮机系统绿色设计的重要性
火力发电一般是指利用石油、煤炭和天然气等燃料燃烧时产生的热能来加热水，使水变成高温、高压水蒸气，然后再由水蒸气推动发电机来发电的方式的总称。火力发电的重要问题是提高热效率，目前，大型供热电厂的热能利用率能达到60％～70％，国外先进的分布式能源热能利用率能达到近90％。但不可避免，火力发电大量燃煤、燃油，释放大量的二氧化硫，二氧化碳等气体会造成环境污染，也成为日益引人关注的问题。随着可持续发展战略的提出，发展绿色经济、节能经济已成为我国现代社会发展的主要内容。在电厂发电过程中，为了更好地体现可持续发展战略的要求，对电厂锅炉汽轮机系统进行绿色设计可以有效地提高经济效益，减少环境污染，改善社会形象，进而为我国社会经济的可持续发展提供保障。
二、绿色设计的基本特征
绿色设计是一种面向产品整个生命周期的基于生态环境意识的设计思想，也就是在产品的设计阶段，就考虑如何从根本上减少环境污染、节约资源和能源。因此，绿色设计是这样一种设计，即在产品全生命周期内，着重考虑产品的环保属性，并将其作为设计选型目标，在满足环保目标要求的同时，保证产品应用的功能、寿命、质量和经济性等。绿色设计的主要特征包括以下几个方面：
2.1绿色设计是全产品生命周期设计。传统的产品生命周期包括从产品制造到投入使用的各个阶段，而绿色设计将产品的生命周期延伸到了产品使用结束后的回收重用及处理过程。这种生命周期的拓展使设计者能够在设计过程中从宏观的角度来把握与产品有关的环境问题、材料的重复利用问题、废弃物的管理问题。
2.2绿色设计是闭环设计。传统设计是一种开放环设计，而绿色设计要求在产品生命周期的各个阶段，必须考虑并建立有效的反馈机制，即实现各个阶段的闭路循环。
2.3绿色设计是生态设计。设计过程中分析和考虑产品的环境属性是绿色设计区别于传统设计的主要特征之一，因而绿色设计可以从源头上减少废弃物的产生，有利于保护环境和维护生态系统平衡。
2.4绿色设计是系统设计。绿色设计可以在产品的各个环节和各个层次上进行，是一种动态设计过程，如可回收性设计、清洁预防设计和价值设计等。
三、电厂锅炉汽轮机的绿色设计
3.1二氧化碳的减排设计
二氧化碳的排放量与燃料消耗量成正比，故减少二氧化碳的排放量的有效方法是提高能源利用率，降低煤耗。二氧化碳的减排措施有：改进和完善投运机组性能；利用超临界技术、循环流化床技术、热电联产技术、IGCC多联产、燃料电池等技术；进行生物质、垃圾发电、分布式能源的推广和设计等。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆IGCC作为将煤气化技术与高效的联合循环有机结合的先进动力系统，可以实现近零排放，已经取得了相当的研究进展，在先进国家已经从示范阶段进入到商业阶段，成为未来煤洁净燃烧技术和应用的方向之一，我国IGCC的发展也取得了长足进步。
3.2脱硫
我国当前锅炉汽轮机使用的燃料主要是煤炭，而煤炭中含硫量较高，煤炭燃烧后会产生二氧化硫气体，如果电厂锅炉汽轮机缺乏必要的脱硫装置，就会造成这种气体被排放到空气中，就形成酸雨，严重危害我国环境质量及人体健康。为此，在电厂锅炉汽轮机绿色设计中，必须重视燃煤的脱硫工作，在电厂锅炉汽轮机中安装脱硫装置，如烟气脱硫装置，主要有干法脱硫、半干法脱硫、湿法脱硫等。随着对环保要求的不断提高，新型高效的脱硫方法亟待开发研究。
3.3二氧化碳的回收利用
二氧化碳的大量排放，不仅加剧了人类赖以生存的地球温暖化倾向，还造成二氧化碳资源的大量浪费，因此，控制二氧化碳排放量，对排放的二氧化碳进行回收、固定、利用及再资源化已成为世界各国特别是发达国家十分关注的问题。二氧化碳进行回收、固定可分为对锅炉二氧化碳的排放的直接回收、固定和对空气中的二氧化碳回收、固定。二氧化碳的回收是整个控制体系的第一步。目前有化学吸收、膜分离、冷冻分级分离、分子筛吸附和浮石吸附等方法，但对电厂而言，由于烟气量大，二氧化碳的浓度低，目前烟气脱碳的代价还很高。国内进行了大量的研究，日本科学家研究发现海洋生物吸收二氧化碳的潜力巨大，已筛选出几种能在高浓度二氧化碳下繁殖的海藻并计划在太平洋海岸进行繁殖，以吸收附近工业区排出的二氧化碳。
二氧化碳在化工工业上可制成尿素、干冰、水杨酸、CO、甲醇、碳酸酯、环状脂、二甲醚、甲酸、乙烯、甲烷、有机羧酸、碳酸盐等，而这些产品又可深加工成更多产品，可以说二氧化碳在国民经济中具有很大的使用价值。目前工业副产气和废气中的二氧化碳浓度很高，完全具备被利用的条件。我国在用二氧化碳合成甲醇、甲烷方面已取得了很大进展。
能源紧缺是制约以后经济发展的主要因素，丰富的二氧化碳完全可作为新的碳源，其最大的优点是可以同时解决能源和温室效应问题。人们将二氧化碳的研究、开发应用重点放在二氧化碳的转化上，通过化学、光学、电学、生化的各种方法，将二氧化碳转化成其它有用的物质，或固定在其它物质上，形成新的有用物质。
四、结语
在这个经济快速发展的社会里，我国资源紧缺问题也日益突出，严重制约了我国现代经济的发展。电作为一种重要的资源，近年来，我国用电需求不断增加，锅炉汽轮机作为现代电厂发电系统中的重要组成部分，推进新型发电方式的开发研究，以及提高工艺技术水平，降低能耗及对环境的危害，进行绿色设计，有着重要的意义。
参考文献：
[1]黄德中.电厂锅炉汽轮机系统的绿色设计探讨[J].电站系统工程，2013（3）：23-24+26.
[2]郑昶，金萍，曹在基.燃煤锅炉-汽轮机协调控制系统[J].动力工程，2012（4）：46-53+79.
[3]王东风，王晓燕，韩璞.锅炉-汽轮机系统的分数阶控制器设计[J].中国电机工程学报，2012（5）：113-119.
作者介绍：
廖小花（1985.-），性别：女，学历：硕士，职称：工程师，研究方向：锅炉汽机方面的设计及研究，单位：江西省电力设计院。
论文作者:廖小花
论文发表刊物:《电力设备》2017年第34期
论文发表时间:2018/5/14
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