汪新民,丁 會

(1.安徽長之源環(huán)境工程有限公司，安徽 合肥 230061；

2.合肥工業(yè)大學(xué) 資源與環(huán)境工程學(xué)院，安徽 合肥 230009)

生物質(zhì)發(fā)電環(huán)境影響評價要點分析

汪新民1,丁 會2

(1.安徽長之源環(huán)境工程有限公司，安徽 合肥 230061；

2.合肥工業(yè)大學(xué) 資源與環(huán)境工程學(xué)院，安徽 合肥 230009)

摘要：指出了隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，世界各國對能源的需求日益增加，但現(xiàn)存的傳統(tǒng)能源儲量紛紛告急，對新能源的開發(fā)利用成為當(dāng)今世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主題，我國這樣的人口大國對于新能源的開發(fā)利用更加重視。生物質(zhì)發(fā)電是一個新興產(chǎn)業(yè)，像垃圾發(fā)電、風(fēng)能發(fā)電、焚燒秸稈發(fā)電等等都已慢慢走進(jìn)企業(yè)的大門，但在這類項目也存在著一系列的環(huán)境問題。分析了生物質(zhì)發(fā)電項目實施過程中產(chǎn)生的環(huán)境問題，并提出了有效的措施，以減小對環(huán)境的影響。

關(guān)鍵詞：生物質(zhì)發(fā)電；環(huán)境影響；環(huán)境保護(hù)

收稿日期：2014-12-22

作者簡介：汪新民 (1953—)，安徽銅陵人，高級工程師，主要從事環(huán)境管理和環(huán)境影響評價工作 。

中圖分類號：X820.3

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：：1674-9944(2015)02-0210-02

1引言

十八大將生態(tài)文明建設(shè)首次加入我國基本國策，說明環(huán)境問題的解決是我國現(xiàn)代化建設(shè)中一個不可忽視的重要環(huán)節(jié)，我國自改革開放以來的經(jīng)濟(jì)發(fā)展表明，傳統(tǒng)的煤炭等資源不僅儲量有限，而且給環(huán)境帶來的影響更是不可逆轉(zhuǎn)的，所以對新能源的開發(fā)利用是當(dāng)代社會發(fā)展的重點。生物質(zhì)發(fā)電是利用秸稈、稻草、蔗渣、木糠等植物燃料直接燃燒或發(fā)酵成沼氣后燃燒，燃燒產(chǎn)生的熱量使水蒸汽帶動汽輪機(jī)發(fā)電。垃圾是放錯地方的資源，秸稈本來對于農(nóng)民來說是垃圾，處理的一般辦法是直接就地燃燒，這種方法不僅給大氣環(huán)境帶來影響，而且還浪費(fèi)了資源。生物質(zhì)發(fā)電項目解決了這些問題，但這個過程也會對環(huán)境產(chǎn)生影響，本文以阜南齊耀生物質(zhì)熱電聯(lián)產(chǎn)項目為例，對項目主要影響因子進(jìn)行深入分析，并提出相應(yīng)的解決措施。

2項目背景

據(jù)統(tǒng)計， 全世界每年農(nóng)村生物質(zhì)的產(chǎn)量為300億t，生物質(zhì)能在世界能源消耗中僅次于石油、煤炭及天然氣等化石能源，居第四位，約占14%。我國生物質(zhì)資源十分豐富，僅農(nóng)作物秸稈的年產(chǎn)量便有7億t以上，折合標(biāo)準(zhǔn)煤約3.5億t。秸稈是一種低碳燃料，其含硫量、含灰量均低于目前大量使用的煤炭，對大氣、環(huán)境質(zhì)量的影響較低，是一種較為“清潔”的可再生能源。為促進(jìn)可再生能源的開發(fā)利用，減少資源的浪費(fèi)，項目擬在安徽省阜陽市阜南縣建設(shè)一座以黃色秸桿(小麥和玉米秸稈)為主燃料的生物發(fā)電工程。該工程采用高溫超高壓循環(huán)流化床鍋爐配高溫超高壓汽輪發(fā)電機(jī)組的技術(shù)，不僅燃燒效率高，相應(yīng)地產(chǎn)生的有害物質(zhì)也少。該項目的建成對促進(jìn)就業(yè)和當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展有重要意義，緩解了對原有能源的依賴，也減少了對環(huán)境有害物質(zhì)的產(chǎn)生。

3環(huán)境影響分析

3.1　大氣環(huán)境影響分析

該工程以小麥秸稈和玉米秸稈作為燃料，除點火使用柴油外不添加煤或其它燃料；電廠建成后排放的主要污染物即鍋爐煙氣的SO2、煙塵和氮氧化物。采用估算模式對大氣環(huán)境影響進(jìn)行預(yù)測，預(yù)測結(jié)果表明，項目運(yùn)行期，鍋爐煙氣中SO2、NO2和PM10對區(qū)域大氣環(huán)境影響較小，SO2、NO2和PM10最大濃度的占標(biāo)率均小于10%，結(jié)果如表1。

表1　電廠大氣環(huán)境影響

3.2　水環(huán)境影響分析

項目生產(chǎn)廢水包括循環(huán)系統(tǒng)排水、鍋爐補(bǔ)給水處理系統(tǒng)排水以及鍋爐定排水，廢水量47.75m3/h，經(jīng)園區(qū)污水管網(wǎng)送至阜南縣工業(yè)園區(qū)循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)園污水處理廠深度處理達(dá)《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002)中一級排放標(biāo)準(zhǔn)后排至谷河。另外生活污水(0.6m3/h)經(jīng)地埋式一體化處理設(shè)施處理后，用于廠區(qū)綠化，不外排。

3.3　土壤環(huán)境影響分析

從土壤現(xiàn)狀監(jiān)測結(jié)果中可以看出，監(jiān)測點監(jiān)測因子均能滿足《土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB15618-1995)中二級標(biāo)準(zhǔn)要求，說明擬建項目廠址所在區(qū)域土壤環(huán)境質(zhì)量能夠滿足《土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB15618-1995)中二級標(biāo)準(zhǔn)要求。

3.4　固廢環(huán)境影響分析

該工程產(chǎn)生的主要固體廢棄物為鍋爐灰渣，年產(chǎn)生量1.28萬t，其中灰為0.64萬t，渣為0.64萬t。項目生活垃圾產(chǎn)生量為13.51t/a。

3.5　噪聲環(huán)境影響分析

主要噪聲源是鍋爐給水泵、送風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)、汽輪發(fā)電機(jī)等運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備，還有鍋爐對空排氣以及管道閥門漏汽造成的噪聲，噪聲級65～120dB(A)。

4環(huán)境保護(hù)措施

4.1　大氣環(huán)境保護(hù)措施

該項目的主要污染物為SO2、煙塵和NOx。相對應(yīng)每種污染物的防護(hù)措施如下。

SO2防治對策：新建80m高的煙囪，出口直徑2m，排放口煙氣溫度為120℃，利用大氣的稀釋作用降低污染物落地濃度；該工程所用燃料為小麥和玉米秸稈等，均屬于低硫燃料；燃料中玉米秸稈可燃硫含量最高，為0.099%，并且采用生物質(zhì)循環(huán)流化床技術(shù)，灰成分中的CaO、K2O等堿性物質(zhì)可與硫進(jìn)行脫硫反應(yīng)，使進(jìn)入煙氣的SO2濃度遠(yuǎn)低于國家標(biāo)準(zhǔn)排放限值。

煙塵防治對策：燃料中小麥秸稈灰份含量最高，為6.79%，為減少煙塵污染，工程采用高效布袋除塵器除塵，除塵效率不低于99.8%，煙塵排放濃度為11.55mg/m3(考慮使用爐內(nèi)噴鈣脫硫工藝后而增加的煙塵污染物排放量)，可以做到達(dá)標(biāo)排放，滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。

NOx防治對策：采用在循環(huán)流化床高溫高壓鍋爐內(nèi)通過分級送風(fēng)低溫燃燒，再經(jīng)過SNCR脫硝工藝處理后煙氣中的NO2排放濃度控制在79.7mg/m3以內(nèi)。

以上3種大氣污染物經(jīng)上述處理過程，電廠建成后SO2、煙塵、NOx排放均可滿足《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB13223-2011)中相關(guān)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)限值要求。

無組織排放粉塵防治措施：為減少粉塵產(chǎn)生，廠區(qū)內(nèi)不設(shè)置露天燃料堆場，燃料棚全部采用鋼結(jié)構(gòu)加蓋，另外燃料破碎在封閉的破碎房內(nèi)進(jìn)行。

4.2　水環(huán)境保護(hù)措施

廠區(qū)產(chǎn)生的廢水主要包括：循環(huán)系統(tǒng)置換排水、化水處理站排水、鍋爐排水、機(jī)泵沖洗廢水和生活污水。水處理原則：清污分流，一水多用。

冷卻塔循環(huán)水系統(tǒng)置換排水和化水處理站排水經(jīng)回收水池回收后作為干灰加濕和輸料系統(tǒng)沖洗水，多余部分排入阜南縣經(jīng)開區(qū)污水管網(wǎng)送至阜南縣城南污水處理廠深度處理，達(dá)《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002)中一級排放標(biāo)準(zhǔn)的A標(biāo)準(zhǔn)后排至谷河。

鍋爐定排水、機(jī)泵冷卻水和閉式循環(huán)換熱器冷卻水作為冷卻塔循環(huán)補(bǔ)充水，不外排。

生活污水0.6m3/h，采用地埋式一體化生活污水處理設(shè)備處理達(dá)《城市污水再生利用 城市雜用水水質(zhì)》(GB/T18920-2002)標(biāo)準(zhǔn)后用于廠區(qū)綠化。

4.3　固廢環(huán)境保護(hù)措施

該工程的固廢主要包括灰、渣，具體處理措施如下。

除灰系統(tǒng)包括2臺旋風(fēng)除塵器和8臺布袋除塵器，除塵器的效率皆大于99%以上，灰塵收集在灰?guī)靸Υ?，等待運(yùn)輸至場外綜合利用。

除渣系統(tǒng)：鍋爐底渣經(jīng)排渣閘口排出，直接進(jìn)入位于爐底的冷渣器中。在冷渣器中冷卻到100℃以下后排出，經(jīng)鏈斗輸送機(jī)輸送至鋼渣倉內(nèi)。在渣倉下設(shè)有干、濕灰分除裝置，裝車外運(yùn)至綜合利用場所。

該工程燃料為稻殼和農(nóng)作物秸稈，燃燒后的灰渣主要為草木灰，含鈣、鉀較多，其次為磷，另外還有少量的Mg、Fe及微量元素，可作為生產(chǎn)復(fù)合肥的原料。

4.4　噪聲環(huán)境保護(hù)措施

該工程的噪聲源多為中、低頻噪聲源。產(chǎn)生的噪聲可分為機(jī)械動力性噪聲、空氣動力性噪聲和電磁噪聲3類。通過安裝消聲器、隔聲罩，還有一些關(guān)鍵部位采用彈性裝置以減小噪聲的產(chǎn)生。

5結(jié)論及建議

生物質(zhì)的優(yōu)勢在于具有可再生性、可儲藏性、可替代性、二氧化碳零排放和含硫率低等特點，是未來替換煤炭等不可再生資源的主力軍，生物質(zhì)發(fā)電項目的前景廣闊。此類項目在生產(chǎn)運(yùn)行過程中產(chǎn)生的污染較少，主要應(yīng)控制其對大氣環(huán)境的影響。在生物質(zhì)發(fā)電過程中產(chǎn)生的灰渣中堿金屬成分含量高，會造成高溫腐蝕，床料結(jié)塊，爐內(nèi)熔渣或以飛灰形式沉積在受熱面，這些都會降低設(shè)備的利用效率，縮短運(yùn)行周期，需定時清理爐渣和廢灰。在項目運(yùn)行階段要切實做好廠區(qū)內(nèi)的各項管理工作，達(dá)到高效的工作效率，且要做好日常事故風(fēng)險管理，確保降低風(fēng)險概率。

參考文獻(xiàn)：

[1]丁佳佳.生物質(zhì)燃燒過程的固態(tài)沉積特性[D].沈陽：沈陽航空航天大學(xué)，2012.

[2]劉瑞芝.生物質(zhì)秸稈燃燒特性的試驗研究[J].水泥技術(shù)，2010(4)：30~32.

[3]孟凡華.生物質(zhì)燃燒過程中典型堿性礦物質(zhì)的遷移轉(zhuǎn)化機(jī)理及對成灰特性的影響[D].沈陽：沈陽航空航天大學(xué)，2010.

[4]楊光.生物質(zhì)燃燒過程中堿金屬遷移研究[D].廣州：華南理工大學(xué)，2012.