新形势下电厂环保管理的问题及对策

王杭

上海能源大屯股份有限公司 江苏徐州 221611

环境污染问题一直是社会及人们关注焦点，为切实改善生态环境，我国提出可持续发展理念，新环保法和大气、水体、固废、土壤等污染防治法陆续出台实施。2015年后，火力发电厂正式实施全新的排放标准，其中，主要修改了核心污染物SO2及NOx的排放浓度要求。为满足相关排放标准，燃煤电厂装设环保设施，将NOx排放浓度控制在25mg/m3以下；燃气电厂的燃料自身清洁度较高，排放清洁程度较大。随着燃煤电厂超低排放升级改造，对燃气电厂环保提出新的挑战及任务。在装机容量扩大后，环境污染问题日渐凸显，因此，应掌控当前电厂的实际状况，提出针对性的化学环保策略。

1 电厂环保管理中的问题

1.1 水质对节能的影响

锅炉水质对锅炉节能效果具有一定的影响，很多电厂锅炉里的水没有按照标准进行处理，在水循环中没有安装净水设备，这样没有经过净化的水直接用于锅炉加热。由于水里含有较多的杂质会吸附在锅炉内壁上，经长时间积累锅炉内壁水垢越来越厚，锅炉加热需消耗比以往更多的能源。相关数据调查分析，锅炉内壁水垢厚度每增加2mm，锅炉消耗的能源比没有水垢锅炉消耗的能源多出5%。很多电厂都忽视了锅炉内水的净化处理，这样在水里产生很多的化学物质，导致热能的传送速度降低，严重影响电厂锅炉生产效率。锅炉里面没有经过处理的水质不仅会增加能源的消耗，而且会对锅炉的安全生产增加安全隐患。

1.2 锅炉燃料燃烧不足

锅炉燃烧的能源主要是煤炭为主，燃料燃烧程度不同产生的热水也不一样。燃料不能充分燃烧的原因很多，包括锅炉结构以及燃料结构的不同。燃料不能充分燃烧对电厂发电效率产生很大的影响，是提高锅炉生产效率的重要内容。锅炉在运行过程中需消耗很多能源，电厂发电负责很大的生活生产区域，电厂锅炉数量多且规模也较大，锅炉正常运作时机组设备消耗能源多，影响电厂生产成本。锅炉燃料中某些煤炭没有经过科学的加工处理，煤炭中的粒径和灰分不同，这样在燃烧过程中不够充分，煤炭能量没有彻底发挥出来，这样锅炉在运行过程中会有不同程度的能量损失。

1.3 节能降耗技术缺乏正确应用

电厂生产运行中所有的设备都会开启，那么能源损耗比较大，而且没有采用相应的节能降耗技术，直接影响电能的生产。锅炉运行过程中缺乏有效的控制管理，而且又缺少一定的监测设备，对锅炉生产的参数无法精确的掌握，这样根本无法保证燃料燃烧的充分，锅炉生产运行效率受到一定的影响。节能降耗技术在电厂锅炉生产中应用程度不够，节能降耗技术具有一定的局限性，很多电厂对节能降耗技术的应用重视度不够。电厂锅炉运行过程中缺乏科学的管理方法，造成燃料燃烧不充分，影响电厂运行效率，不利于企业的可持续发展[1]。电厂锅炉机组运行中对再热器的设计缺乏科学性，再热器作用是再度提高锅炉温度，这样锅炉的利用率不仅受到影响而且降低了锅炉使用寿命，还造成了一定的能源消耗。

2 新形势下电厂环保管理优化措施

2.1 完善电力管理制度及体系

有一个完善的电力管理制度和体系对电厂的修建及电厂汽轮机的机组运行和达到节能降耗的目的都大有益处。随着社会的不断发展，体系的完备是其中的重要一项，如今我们的国家也在不断地完善电厂的管理制度和体系。电厂的管理通常有以下一些方面：节能的指标、节能的监督、运行、机组的经济调度、设备的检修与燃料的管理等多个方面。节能管理是电厂能够在如今社会的社会中快速发展的前提和基础，在对电厂的管理方面，电厂中的相关工作部门和工作人员应该进行积极的配合，做好自己相对应的工作，严格地要求自己，制定出严格合理的节能规划方案，确保能够正常地开展后续工作，并按照相关的法律法规来进行全面的审查，可以在适合本国国情的前期下，对自己的管理制度与体系进行完善改良，形成我国特色的电厂管理制度，使得它能够在当前的社会发展中得到提升。

2.2 汽轮机的节能降耗

人类的生活已经离不开电了，对电的需求也是逐年上升，为了能够获得更多的电力资源，已经研究了许多供给电的方式：水力、风力、火力等等发电方式最突出。为了能够更好地运用这些方式，人们建造了很多电厂，为能高效地利用资源，使电厂供给电达到节能降耗的效果，还有很大的提升空间，就其中的汽轮机环节的研究对节能降耗的提升很是重要。在电厂汽轮机运行的过程中，会产生压强差和温度差，这两者对汽轮机的效率影响很大。除此之外，汽轮机的机缸效率和凝汽器等都会影响汽轮机组能否安全高效运行。它们都是影响汽轮机节能降耗的主要原因。电厂汽轮机主要的能量转换是由热能转换为电能，我国的科学家通过大量的实验工作及研究，对此进行了长期的工作以及分析总结，已经有了一套属于自己国家的、有效的、系统化的改造技术及方法，通过这套技术方法改造后的汽轮机可以有效地提高自己的机组工作效率和使得能源的消耗得到高效的控制及减少，也大大优化了汽轮机在工作时的安全问题，在国家的经济和技术方面，电厂汽轮机的节能降耗都具有很高的可行性。

2.3 暖通空调的节能设计方法

2.3.1 适当使用冷热源

选择设备时应充分考虑COP（CoefficientOfPerformance，能效比），使之与不同容量的机组匹配。同时，必须确保设备的IPLV（IntegratedPartLoadValue，综合平均功率系数）大于允许的下限。应选用优质高效的隔热材料用于风道、水管和空调系统的隔热，绝缘层厚度应符合节能要求并减少能耗。配备空调系统且面积超过500m2的厂房，应尽可能配备全空调系统。在过渡季节，该系统可以在不打开主暖通空调系统的情况下实现新风运行，最大限度利用自然冷源来实现节能。

2.3.2 采暖通风系统的节能设计

全空气系统的空调箱配有变频器，风量可以根据实际需要进行调整。设置一个用于监视室内空气质量的系统，在空调系统的返回管道上设置一个CO2浓度传感器，收集和分析室内CO2的浓度，并将其连接到通风和空调系统，以便系统风扇以可变频率运行满足节能要求。带新风和风机盘管单元的空调，为了节省能源，新风和排气使用带有完整热量回收的组合空调系统。具有全热回收功能的组合式空调系统，不仅可以排放废气，还可以将新风、室外新风和来自空调房间的废气引入到热交换器中进行换热，并利用废气中的能量对新风进行预处理，进行能量回收。空调系统不会直接从天花板返回空气，回风出口通过管道连接到暖通空调设备，经过处理后再通过暖通空调设备进入空调室。

2.4 烟气脱硝技术应用

燃气电厂采用天然气为燃料，NOx是主要污染物，除燃烧室结构外，污染物排放受天然气成分、进气温湿度、天然气温度等因素影响。按照控制位置不同，可将排放控制技术分为燃气轮机本体控制技术、余热锅炉SCR控制技术和外部因素控制技术。目前，国内外燃气轮机NOx减排技术主要有燃烧室注水、注蒸汽技术、干式低氮燃烧技术、催化燃烧技术等，主流技术为干式低氮燃烧技术。针对燃气轮机干式低氮燃烧的降氮技术路线主要有机组燃烧调整、燃烧器部分功能优化、对现有燃气轮机燃烧器升级改造[2]。燃气电厂氮氧化物超低排放改造属于采用先进技术实施减排工程，作为诚信企业的一项重要评比扣分指标，应大力争取相关部门政策资金补助。

2.5 隔振设计

地面安装的振动设备（如水泵、冷却器和空气处理设备等）需要防振垫或弹簧减振器。内部管道的设计必须设置弹簧减振支架，同时弹簧减振支架必须连接到冲程风扇、新风风扇之类的设备。在风扇和风道之间的连接点处，装有橡胶衬里的帆布软管，在排气扇和风道之间的连接处，已安装了不易燃和防火的布，长度150-200mm。在设计穿过墙壁的管道时，管道和墙壁之间的间隙应用套管和减振垫来封闭，并用密封剂密封。

钢结构的隔振台用于落地风扇的隔振。隔振台的质量必须大于风扇和电动机的总质量。应当选择并使用低频弹簧隔振器，弹簧隔离器使用起重设备提升到上层的地板结构上。如果防烟和排烟系统是独立的系统，则必须直接连接风扇和风道。只有在排烟和排风管道系统共享的情况下，才可以添加灵活的连接，用于烟雾防护。排烟和防火的专用风扇应安装在混凝土或钢架基础上，如果存在排烟系统与通风和空调系统共用的情况，则必须配备减振装。为确保隔振效果，隔振台的总重量必须大于泵和电机的总工作重量。选择低频弹簧隔振器或橡胶隔振垫，冷却器位于地下制冷室。橡胶防振垫可以连接到冷却器两端的钢板底部，厚度应大于50mm。散热器的入口和出口管道必须安装有柔性橡胶管或弹簧隔离器来隔离振动。第一条管道的支撑应设置一个小的混凝土隔振平台，隔振平台由隔振器支撑，管道在隔振平台之上。

2.6 脱硫设备的节能改造

纵观现状，罗茨风机是现阶段电厂脱硫系统氧化风机的重要代表形式，其普遍配置6kV的电机，虽然具有较高的运行功率，但是存在耗电量高的局限性，与集约化发展理念相矛盾。通过对电机的变频改造以及吸收塔参数（液位、密度等）的动态化调整，可以达到节能的效果。对相邻脱硫系统增设氧化风管联络门，并根据吸收塔的运行状况为之提供足量的氧化风，此举对于降低脱硫设备的用电率而言大有裨益[3]。此外，在资金和技术等方面的条件均允许的前提下，还可以运用离心式风机取代罗茨风机。

在吸收塔喷淋层的基础上加装增效环或者持液层均是可行的方式。例如，将环形增效环设置在吸收塔喷淋层的下方，此时烟气在烟气覆盖率较低的塔壁处所持续的时间较长，可有效提高烟气的阻力，若保证具有足够的吸收剂，此时还可提高吸收效率，其功效甚至等同于一台循环泵，而运行期间的能耗也得到了控制，具有较好的综合应用效果。对于喷淋层喷嘴和氧化风管网，也可对两部分结构采取优化措施，例如转变浆液喷淋层喷嘴的结构形式，采取双头高效喷嘴的方式，以达到提高浆液附着率和脱硫效率的效果。

2.7 制定有效预测

火电厂应重视预测系统的有效建立，并以污染物的监测数据和信息分析为有力依据，为实际发展和生产规律的预测提供依据，同时还需要对现有生产数据和历史生产数据进行实时对比，在数据出现异常状况时，工作人员需要依据相关项目的实际需求，加强环保监控力度，并对此项目给予重点关注，尽可能避免因此项目出现的异常状况影响火电厂日常生产工作的顺利开展。同时在制定预测系统时，还需要将火电厂日常生产中产生的污染物质量与历史平均值进行有效对比，如果存在异常情况，工作人员需要在此项目中重视有效预警，以促进监控工作的高效开展。

监测火电厂污染物质工作具有较强的复杂性以及专业性，所以火电厂管理者需要以实际情况为依据，对相关工作人员实施专业化培训，引导环境监管工作人员对环境监管工作流程进行全面地了解，包括：相关设备的应用、监测内容、监测方法、监控作业的范围以及区域等，以增强工作人员自身的责任意识，提升工作效果。在日常工作中通过有效的专业培训，环境监管工作人员能够在较短时间内掌握相关技术，显著提升其专业技术能力与素养，保障其能够更好地开展与落实监管工作，有效促进火电厂的发展。

3 结语

综上所述，电厂要不断加大生态系统保护力度，认真执行当地生态环保要求，推进水土流失综合治理，坚持保护优先、自然恢复为主的方针，抓紧生态绿化，加快生态修复，推动绿色生产方式，减轻对自然生态系统的影响和破坏，促进电厂的可持续发展。