摘要:近年来,我国经济发展非常的迅速,特别是工业方面获得了极大的进步。在工业高速发展背后,暗藏着对于环境的伤害。火电厂是属于能源生产的企业,同时,火电厂也消耗了非常多的能源,在环境的污染方面具有较大的污染性。本文对火电厂锅炉汽轮机系统对环境的影响进行了初步探究,同时也进一步的对如何改善火电厂锅炉汽轮机系统对于环境的影响,进行节能环保,提出了一些策略与建议。
关键词:火电厂;锅炉汽轮机系统;措施
1 以往火电厂锅炉汽轮机系统中存在的一些节能环保问题分析
1.1 二氧化硫排放
我国在能源消耗方面主要是以煤炭为主,煤炭当中约有85%是用于燃烧提取,近些年我国火电厂每年用煤已经超过了十亿吨,同时煤炭平均的含硫量约为1%,我国在二氧化硫方面的排放约为2500万吨,其中电厂的排放占比约为30%。由此可见,火电厂的二氧化硫排放问题非常严重。因为二氧化硫属于腐蚀性的气体,会严重影响人们身体健康、动植物的生长以及生态环境问题,同时二氧化硫会导致酸雨等现象的发生,在酸雨楼道地面之后会导致水质不断下降,土壤不断变化、深林与作物发生枯萎、鱼类等动物死亡,同时还会严重腐蚀建筑物与金属物质。在二氧化硫大量排放到大气之后会在日光催化之下和烟尘相结合并形成酸雾,其毒性作用相对于二氧化硫而言要高出十多倍,国际上最为典型的案例便是1952年时因为硫酸烟雾而导致死亡的人数超过千人。
1.2二氧化碳排放
近些年环境变化问题非常严重,其中最为突出的便是全球变暖的问题,全球变暖最为主要的原因便是大气当中的二氧化碳含量过高,温室气体中二氧化碳对于温室效应的推动作用占比超过了60%,近些年二氧化碳的浓度仍然处于持续上升阶段,部分城市地区的大气中二氧化碳浓度甚至超过了400ppmV,增长率超过1%,全球的二氧化碳总排放量已经超过了200多亿吨,这也数据导致过去100年地球地面温度上升接近1℃[3]。我国在二氧化碳排放方面的也具备许多的问题,在世界排行中占据第二,其中关于煤炭燃烧的发电站二氧化碳排放总量占比约为12%。因为全球变暖而导致的雪山融化、南极冰川减少、大洋海平面不断上升等问题越发严重。假设仍然加重二氧化碳排放那么预计在2050年时海平面会平均上升约半米,从而直接影响海水并进入到火山岩导致山体滑坡,同时约有90%的火山会喷发,从而为地球环境形成严重的影响。
1.3烟气与废渣排放
因为燃烧高硫煤的现象,烟气当中会含有大量的三氧化硫,酸露点的温度会超过140℃,为了预防设备发生腐蚀的问题,会采用比较高的烟气排放温度。当前我国发电厂的锅炉烟气排放温度平均在110至160℃,工业中的锅炉温度还会更高。也正是因为烟气的高温度排放,会导致发电站的热效率显著下降,从而促使电厂锅炉为大气排放的总热量超过热损失的12%,这也就相当于每年损失约6000万吨煤炭,而这一些燃料的燃烧会多排放出近1亿吨的二氧化碳,由此可见这一恶性循环的危害性非常严重。另外,煤炭当中的含灰量最高可以达到50%,火电厂在运行过程中也会形成大量的灰渣,而这一些灰渣的不妥善处理会形成严重的灰尘,当前我国几乎所有火电厂周边建筑、农地等都覆盖了一定的灰尘,这也是对环境形成严重破坏的主要原因。
1.4氮氧化物的排放
氮氧化物对人类和环境影响巨大,如不加以控制,将带来巨大危害。针对日益严峻的形势,氮氧化物减排已刻不容缓。而火电厂作为氮氧化物排放大户,且全国火电装机容量仍在不断增加,首当其冲。国家在 2010 年、2011 年陆续出台针对控制火电厂氮氧化物排放的新政策。而后国内火电厂 SCR 烟气脱硝项目陆续上马,且 SCR 烟气脱硝机组容量不断增大,火电厂氮氧化物排放量迅速下降,全国氮氧化物排放量在 2011 年达到顶峰后也逐年下降。
2火电厂锅炉汽轮机系统节能环保的相关措施
(一)提升脱硫工艺,改善烟气排放污染
在火电厂的锅炉汽轮机系统内部,在燃煤锅炉之中使用高超的脱硫工艺,能够对环境保护起到非常大的作用。虽然由于我国在脱硫工艺方面的科学研究水平较低,导致了进行脱硫的难度较大、成本较高,但是在锅炉之中使用脱硫工艺依然是非常有必要的,因为它能够对环境保护起到很好的作用。我国目前所拥有的脱硫工艺具有好几种,但是主要的工艺是关于碳基材料的处理。碳基材料处理主要就是指,能利用碳基材料所具备的物质吸附功能,来对煤炭燃烧过程之中产生的硫化物进行提炼。这一项技术是由德国发明的,能够将气体之中的二氧化硫进行有效的回收。这种工艺不仅能够对环境进行有效的保护,降低二氧化硫的排放,同时在进行提炼的过程之中也只是消耗较少的能量以及材料。 提升脱硫工艺是非常有必要的,因为改良了脱硫的工艺,就能够在对锅炉内部安装相关的脱硫装置的时候,减少其中的二氧化碳的排放。只要二氧化碳的排放量降低了,在一定程度上,相应的二氧化硫排放量也会降低。这样就改善了锅炉设备的腐蚀现象,还可以降低烟气排放的温度。将在锅炉里面的产生的那些热量都全部进行有效的运行,提升了能量的利用效率,同时也在一定程度上降低了对于煤炭的使用量。所以总的来说,提升脱硫工艺是非常有必要的,能够保障烟气排放的效应,能够对节能环保方面贡献出较大的力量。
(二)优化机器系统,降低二氧化碳排放
在火电厂锅炉汽轮机系统之中,二氧化碳的排放与日常燃烧材料的数量是具有非常大的关系的。只有燃烧了许多的材料以及物质,才会导致二氧化碳变得更多。因此,在进行生产的时候,需要改进生产的方式以及生产的技术,减少对于二氧化碳的排放,在能源消耗方面也可以降低数量。通过降低二氧化碳的排放,也能够减少火电厂的每年煤炭消耗量。如何才能够减少二氧化碳的排放呢?技术人员可以通过改进火电厂内部的机械设备,提高运行的效率,这种方式来减少排放。在燃烧的材料使用方面,也可以使用含碳量较低的材料,或者使用一些能够将材料之中的炭脱离出来的工艺,对材料进行脱碳,这样就能够减少二氧化碳的排放。也可以使用天然气等材料,来降低含碳高的材料消耗量,这样就能够减少产生的二氧化碳,降低二氧化碳排放量。
(三)进行废物利用,提高残渣利用效益
在火电厂锅炉汽轮机系统的运作之中,也会产生非常多的燃烧渣滓。这些残渣如果不进行处理,就会造成固体废弃物污染。所以火电厂在进行使用之后,可以研究它所具有的剩余价值,将这些残余的废弃物进行再次利用。比如说,机组之中产生的灰渣,就可以多次的加以利用,避免资源浪费。因为这些灰渣之中,主要是含有铁、钙、硅、铝等等物质。这些材料在一定程度上都还是具有使用价值的,可以将其中的这些元素提取出来,进行第二次利用。还有一种方法,就是这些灰渣也能够作为建筑中的材料来进行利用。所以它仍然具有较高的利用价值,能够带来一定的经济效益。所以对于火电厂之中产生的各种废弃物,可以采取各种措施来进行净化,或者二次利用的方式来处理。如何提高资源的利用效率,避免资源浪费,减少环境污染。这是火电厂为了更好地发展,进行转型升级所必须要考虑到的问题。
结语
火电厂的锅炉汽轮机系统在运行的过程中注意节能环保问题,提升煤炭资源利用率,控制火电生产造成的环境污染,对于保护自然环境以及促进自身发展具有重要的意义。火电厂应从经济、社会效益两个方面出发,不断在锅炉汽轮机生产系统中贯彻落实节能环保的理念,实现可持续的发展。
参考文献:
[1]秦岩.火电厂锅炉汽轮机系统节能环保的问题及措施探索[J].科技视界,2018(16):221-222.
[2]陆福.发电厂汽轮机运行节能降耗策略研究探讨[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2019(5):27-28.