浅析火力发电行业减排污染物的环境价值标准估算

2017-02-16 19:36方玉泉
科技与创新 2017年1期
关键词:火力发电污染物环境保护

方玉泉

摘 要:早在20世纪90年代,我国的煤年产量就高达1.09×109 t,那时发电所占用的煤量就占到了12%,这是一种比较简单又直接的发电方式,但是也带来了严重的大气污染。如今,人们保护自然的意识越来越强烈,国家相继关闭了一些污染比较严重的小火电机组。只有不断完善火电技术,才能适应社会和自然的发展。从火力发电减排着手,浅析环境价值标准估算。

关键词:火力发电;污染物;净化技术;环境保护

中图分类号:X820 文献标识码:A DOI:10.15913/j.cnki.kjycx.2017.01.041

1 火力发电的现状

石油、天然气和煤炭是火力发电的主要燃料,燃烧的过程中会产生高质量的热能,以此来加热水,水会变成高压力的水蒸气,继而推动发电机,就会形成我们所说的电,这就是火电的基本原理。燃烧系统、电气系统、控制系统、汽水系统等组成了火力发电系统。某大学的研究生导师在接受采访时说,我国的发电设施确实存在过剩的现象,而且电能也存在过剩的问题,生产出来的电没办法保存。超超临界发电技术的发电效率达到45%,上海电气集团、东方电气集团、哈尔滨电气集团是主要的生产企业。

2 污染物的排放量和排放技术

2.1 污染物的排放量

烟尘、硫化物、氮氧化物、二氧化碳、重金属、噪声污染、放射性污染等都是火电厂排出的污染物。在2011年,相关工作人员曾做过一项调查,火电排放的二氧化碳占全国二氧化碳总排放量的36.9%,氮氧化物达到了44.6%.随即在2012-01-01起我国实施了《火电厂大气污染物排放标准》。

2.2 污染物排放的技术

源处理,又称“燃烧前处理”,主要是指在煤炭燃烧之前,用物理的方法对煤炭进行各种加工,包括洗选处理、型煤加工、水煤浆,这一技术又被称为“煤炭加工技术”。煤炭转化技术是在煤燃烧前对其进行改质反应,包括煤炭气化和煤炭液化两种形式。

燃烧中处理也称为燃烧中净化技术,这是一项燃料在燃烧的过程中提高燃烧效率并减少污染排放物的技术,在洁净煤的技术中,它是重要的组成部分,由以下五项技术组成:直接燃用超净煤粉的燃气-蒸汽联合循环技术(CEN-CC)、增压流化床联合循环技术(PFBC-CC)、先进的燃烧器、循环流化床技术(CFBC)、整体煤气化联合循环技术(IGCC)。燃烧中处理技术的核心是开发清洁煤发电技术。增压流化床燃烧,使得水得到高温加热,由此形成了高压、高热的蒸汽,最后利用蒸汽轮机进行发电。其中的中压烟气净化后可以在燃气轮中进行发电,剩下的余热加热供给给水,由此实现了能量的高效利用,发电效率高达46%.最后是燃烧后处理,采用的是“烟气治理岛”协同治理模式。超超临界、CFBC、IGCC是降低污染物排放的几项重点技术,其中,CFBC的设备投资量比较低,在燃烧前脱硫脱硝,效率是38%~40%.IGCC的设备投资量较高,它在燃烧前净化可捕集二氧化碳,效率达到43%~45%.循环流化床技术在20世纪末就开始被研究,世界上第一台超临界循环流化床锅炉也已在Lagisza电厂投运成功,是由西门子公司生产的。国内一些比较大型的CFB锅炉的灰渣综合利用率较高,比常规炉的投资成本要低15%及以上。IGCC技术的脱硫效率更是达到了99%及以上,脱硫的产物是硫磺,硫磺也是一种必备的化工原料。一般我们常见的燃煤电厂并没有有效脱除二氧化碳的方法,而IGCC却有这方面的潜力。IGCC在运行的系统中可以将一氧化碳变换生成氢气和二氧化碳,而氢气又是最清洁的燃料,二氧化碳我们可以对它进行分离或者填埋回注,以此来实现二氧化碳的零排放。水煤浆技术早在20世纪70年代就已经有了一定发展,而在很多国家都已投运并建成水煤浆厂,主要用来发电(IGCC发电)。我国是在1981年开始研究此项技术的,现在已经处于国际领先水平。2005年,世界上最大的水煤浆锅炉已投入到商业运行中,燃烧效率高达99.6%.在研究技术的同时,我们要提高火电机组的可靠性,这对国民经济有重大的影响。如果每千瓦时电的社会产值是5块钱,那我们的产值就可以增加到4 000亿,这真的是一个很大的数目。我们要不断提高产品的可靠性,采取合理的措施,加强可靠性的管理。

3 环境价值标准估算

如今,我们俨然不能再用传统的粗放模式进行生产,现如今我国的煤炭燃烧产生的一氧化氮已经超过6.3×108 t。越来越多的黑心厂家只注重利益,所以他们采用成本很低的煤,这些煤自然是不合格的,是劣質的,比如矸石和高硫等。一吨原煤的使用所造成的环境损失折合人民币是150元,而我们一年的煤耗量超出了6.3×108 t,这个数字足以制造一只火箭了。二氧化碳的排放量是1.6×109 t,占全国总排放量的45%.而随着火电行业的不断发展,对煤炭的需求量是有增无减,相应的煤炭开发速度也与日俱增,然而我们的环境承载力也是越来越大。我国的燃煤发电机组的电价每千瓦时降低了0.02元,而在煤价的成本方面也是持续走低,比如由每吨520元降至360元。预计在2016—2018,我国将迎来火电厂的投产高峰期。如今,一些小电厂和环保技术不达标的电厂也相继被强制性关闭,这也带来了很多职工的安置问题,那些倒闭潮和需要处理的僵尸企业正在等待处理。目前,欧洲的一些国家已经用新能源代替了传统能源,由此可见传统能源正在走向没落。我们要不断发现并探索可再生能源,而今我们采用的可再生能源已占发电量的20%.我们不可能完全扔掉燃料发电这一技术,我们可以做的就是开发新技术,降低成本,降低环境污染,因为只有此种办法才能实现可持续发展,一直为人民谋福利。

4 结束语

节能是我们一直在倡导的旧名词,在做到节能的同时,也要爱护我们的环境,降低产能消耗,降低投资成本,真正实现零排放,这是我们迫在眉睫的首要任务。守护家园,降低消耗,从我们,从今天做起!火力发电是一项大工程,维护它更是一件大工程。如果实现污染零排放,那么对于我们所产生的利益也是巨大的。由此可见,我们要产好电,更要做好善后工作,从燃烧源头抓起,实现社会效益和经济效益的统一。

参考文献

[1]董志香.火力发电企业环境成本核算体系研究[D].长沙:长沙理工大学,2015.

[2]丁舒敏.火力发电环境成本计算模型研究[J].环境科学,2013(7).

[3]徐卫国.电力生产环境成本的计算方法与研究[J].热力发电,2010(5).

〔编辑:王霞〕

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