火力发电行业的环境污染与水资源利用

发表时间:2021/6/17   来源:《科学与技术》2021年2月第6期   作者:梁波
[导读] 当前,我国迫切需要转变经济发展方式。环境保护是实现这一目标的重要举措之一,对转变经济发展方式
        梁波
        贵州黔东电力有限公司 贵州省 黔东南苗族侗族自治州 557702
        摘要:当前,我国迫切需要转变经济发展方式。环境保护是实现这一目标的重要举措之一,对转变经济发展方式、促进产业结构调整、实现科学可持续发展具有基础性、导向性和关键性作用。把环保产业与水资源合理利用结合起来,作为战略性新兴产业,既是改善环境质量、实现长远发展的重要选择,也是调整结构的现实任务。
        关键词:火电工业;环境污染;用水;分析
        1火力发电站环境污染因素
        1.1气体污染及影响
        (1) 硫氧化物。
        氧化硫的排放主要是由于煤中含有硫。煤中的硫是以无机硫或有机硫的形式存在的,燃烧产生的绝大多数硫氧化物是以二氧化硫的形式存在并排放的。此外,极少量被氧化成三氧化硫(三氧化硫吸附在颗粒上,从而增加细颗粒的排放。
        (2) 氮氧化物。
        煤燃烧排放的氮氧化物是一氧化氮和二氧化氮的混合物。热型的形成主要包括热型和燃料型,热型的形成与燃烧温度密切相关,燃料型的形成主要取决于燃料的含量。中国大多数燃煤发电厂的含水量都不到10%。
        (3) 颗粒物(烟尘)。
        烟尘排放与锅炉类型、煤灰及烟尘控制技术有关。由于燃煤电厂大多为煤粉锅炉和部分流化床锅炉,这些锅炉产生的飞灰量较大,因此烟尘排放的初始浓度较高(大多在中间)。电厂采用的四场五场电除尘器、袋式除尘器和电袋复合除尘器效率较高,设计效率一般在50%以上。重金属。重金属排放是由于煤中存在重金属,大多数重金属(as、CD、CR、cu、Lai、Ni、PB、se、zn、v)以氧化物等颗粒化合物的形式排放。另一方面,煤中的重金属含量通常比石油和天然气燃料多几个数量级。
        (4)一氧化碳(一氧化碳、二氧化碳)。
        一氧化碳(co)是燃烧的中间产物,在电厂运行中应尽量少地生成,因为co含量的增加会带来热效率的损失和腐蚀的风险。排放量与燃料的碳含量直接相关。
        1.2水污染及其影响。
        燃煤发电厂将废水(包括冷却水和废水)排放到河流、湖泊和海洋环境中,可能造成水污染问题。废水主要为外冷水,来自凝汽器,主要污染为热污染。此外,还有少量废水,来自含油废水、输煤系统排水、锅炉酸洗废水、酸碱废水、脱硫废水和生活废水等,主要污染物为有机化合物、金属及其盐类,“颗粒物和重金属。
        1.3固体废物。
        底灰和炉渣:底灰不易燃,沉淀在锅炉底部,以灰的形式保持松散。如果燃烧温度超过灰熔点,则以炉渣的形式存在。飞灰:飞灰是锅炉排放的不可燃物质,带有烟气。由除尘设备进行除尘和收集,并收集在锅炉的其他部分,如省煤器和空气预热器。脱硫残渣和副产品:烟气脱硫设备将产生脱硫残渣和副产品。例如,石灰石-石膏湿法烟气脱硫装置产生石膏副产品,干法烟气脱硫系统产生未反应的吸附剂残留物(如石灰、石灰石、碳酸钠、碳酸钠)、硫酸盐和飞灰。水处理污泥:电厂补给水和废水处理过程中产生的水处理污泥,其中废水处理污泥含有重金属,属于危险废物。脱硝过程催化剂:脱硝过程中使用的催化剂在使用数年后,由于催化剂失效,需要定期更换。这些催化剂也是危险废物,因为它们含有重金属。
        2发展城市污水作为火力发电站的水资源战略。


        目前,许多富煤地区水资源短缺,缺水问题日益严重,火电厂迫切需要寻找新的水资源。可规划采用城市污水作为化石燃料电站项目用水发展方向,根据供电点的整体开发和布局,制定水资源储备战略。比如积极探索市政水务行业的投资形式,占用未来宝贵的水资源,不仅作为一个行业不能低于电力投资的利润,还可以为现有电厂提供经济可靠的备用水源。因此,如何借鉴国外成熟可靠的城市污水回用技术和我国现有经验,将城市污水回用于用水量最大的火电厂冷却水和冲灰水,将是缓解水资源短缺的一大突破未来的资源紧张制约着燃煤电厂的发展。另一方面,随着城市规模的不断扩大和人民生活水平的不断提高,大量城市污水排放,既污染环境又浪费资源。城市污水作为一种新兴的再生水源,具有水量大、水量稳定的特点,是一种比较可靠的水资源,而且水价低廉。特别是在城市周边的电厂,利用城市污水不需要长距离引水,可以节省大量的引水工程费用。因此,城市中水回用具有良好的环境效益、社会效益和经济效益,应充分利用城市污水处理产生的中水和其他技术经济上可利用的废水,如矿井水、电厂原则上实现零排放。中国未来的供水和污水市场需求巨大。国民经济持续快速发展,城市化水平不断提高,环境保护力度逐步加大,水价逐步合理化,整个水政策体系逐步完善,市场机制逐步引入,环保力度的加大促进了污水处理行业的发展,水价改革将带来巨大商机。
        3发展海水淡化在火力发电厂生产中的应用。
        对于沿海城市和地区来说,向大海要水是解决我国严重缺水问题的必由之路和有效措施之一。海水的利用方式有两种,一种是用海水代替淡水作为工业冷却水和生活用水,另一种是将海水淡化成淡水作为生活用水和工业用水。世界目前每天生产2700万立方米的淡化水,主要用于供应饮用水。从经济角度看,由于资源短缺,淡水消费价格逐年上涨,而海水淡化的成本价格近年来有所下降。随着天然淡水资源的消耗,“取之不尽用之不竭”的时代已经一去不复返,也为沿海缺水地区海水淡化产业的发展提供了机遇和市场。沿海燃煤电厂可采用水电一体化的建设模式,并可提供淡水和工业盐等附加产品,无污染物排放,可实现循环经济。
        4做好电厂用水管理工作。
        目前,大多数电厂的用水管理薄弱,对节水管理的要求较低。企业应当有相应的机构,加强对本企业电厂用水、节水及相关技术改造的技术指导。建议采取水资源综合管理,甚至对电厂的水务实行集团化的综合管理,坚持不断的节水探索和研究,主动为电厂水资源和水资源管理、投资,操作和技术人员培训服务。完善电厂用水评价制度、报告制度、技术监督制度等有关标准、规范和管理办法,定期组织电厂水平衡试验和各类水系水质分析试验,加强对主要给排水系统的监控和调节,使电厂用水合理化、科学化管理。电厂用水管理包括规划、设计、施工、运行、维护、技改等阶段用水的统筹规划和管理,在各项指标的基础上建立高回用率的水量平衡体系,并在日常运行中得到有效控制。水务管理涉及锅炉、汽轮机、灰渣、煤炭、给排水、电厂化学等。它是综合技术与生产管理的结合。水管理的前提是建立水平衡监测系统,配备必要的水表,通过水平衡试验,了解各系统的用水量、排水量及进出水水质的变化,分析影响节水的因素,确定哪些子系统或设施可以减少用水量,实现中水回用,哪些子系统或设施经过污水处理后可以回用,优化用水工艺,改进污水处理方式,使有限的水资源在化石燃料发电站更具经济效益和社会效益。
        5结论
        水是人类生命之源,水资源是人类生存最宝贵、最不可替代的资源。当前,日益突出的水资源问题让人们感到不安,促使人们加强思考,努力在实践的基础上总结和探索水资源工作的理论和方法。电力企业作为国民经济的重要组成部分和支柱产业,在促进经济增长和技术创新方面发挥着越来越重要的作用,成为推动生产力发展和构建和谐社会的重要力量,实现节能减排目标,调整经济结构,转变发展方式是当务之急。目前,火力发电是我国的主要供电工程。由于许多富煤地区水资源短缺,原有资源类型的缺水问题日益突出。用水量的高低直接影响到电厂的经济效益,寻找新的水源也迫在眉睫。
        参考文献
        [1]王娜.呼和浩特市水资源可持续利用研究[D].内蒙古师范大学,2012.
        [2]周波,刘乃瑞,米磊磊.西部大开发中水资源综合利用模式探讨[C].中国环境科学学会.2010中国环境科学学会学术年会论文集(第一卷).中国环境科学学会:中国环境科学学会,2010:924-929.
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