郭建強

1.緒論

當前我國的電力工業(yè)發(fā)展極為迅速，尤其是300MW以上級別的直流冷卻發(fā)電機組占據(jù)了很大比例。其中絕大部分沿海岸線建設的火力電廠和核電廠都會采用海水冷卻的方式來進行散熱。這些被加熱的海水會重新排回海洋中，可能會造成海水的熱污染效應，對局部海洋環(huán)境造成不良影響。這些排回海洋的熱海水，被稱為溫排水。目前引起了人們的廣泛關注，一些國家和地區(qū)將其列為水體八大污染之一。研究溫排水的溫度控制成為當前的熱門議題。

2.我國溫排水管理現(xiàn)狀

2.1相關法律法規(guī)不完善

在國際范圍內(nèi)，主要的海洋國家都已經(jīng)制定了溫排水的管理辦法，其中最為嚴格的是英國和加拿大，不但對溫排水征收污染費，還嚴格規(guī)定了排放量，溫升，氯含量和PH值的相關標準。而我國目前還沒有相應的冷卻水排放標準，對水溫的監(jiān)控和排放指標的限值也很模糊，僅有一些水體溫度的規(guī)定。此外，在確定排水口位置、溫排水排放檢測、環(huán)境承載能力評估等方面，也沒有相關的依據(jù)。

2.2缺乏溫排水規(guī)劃

由于經(jīng)濟快速發(fā)展，對電廠的需求激增，導致電廠數(shù)量飛漲。由于缺乏選址和規(guī)劃，常常出現(xiàn)同一水域中存在多家電廠的情況，破壞了水域自身的調(diào)節(jié)能力。在自然狀態(tài)下，水體溫度難以維持，造成嚴重的熱污染。在這種狀況下，針對單一電廠的冷卻循環(huán)系統(tǒng)評價已經(jīng)不能解決問題，必須進行區(qū)域的熱環(huán)境評價。由于缺乏統(tǒng)籌規(guī)劃，導致同一水體流域中的整體水溫升高，已經(jīng)成為了目前我國面臨的最嚴重的問題之一。

2.3溫控技術上存在不足

對于溫排水溫度散發(fā)影響最大的自然因素是風場，一些先進國家已經(jīng)對風場進行了充分研究，利用馮長生的冷卻對流，增加水波面積，加大散熱。然而我國并沒有開展相應的研究，幾乎沒有充分利用自然風場，而且由于缺乏數(shù)據(jù)監(jiān)測，連風場位置的確定都比較困難。

對于溫排水的生態(tài)影響評價技術不足也導致不能充分利用自然界自身的調(diào)節(jié)能力。不同水域和水文情況對溫升的承受能力不同，由于缺乏調(diào)查，導致我們不能準確評估環(huán)境的承載能力。水溫升高，在一定范圍內(nèi)對環(huán)境起到積極效應，但是超過一定限值之后就會出現(xiàn)破壞性影響，如果能夠準確評價環(huán)境的調(diào)節(jié)能力，就能夠最大程度的利用環(huán)境，同時還能促進自然系統(tǒng)發(fā)展。

3.溫排水管理對策

3.1建立健全溫排水相關法規(guī)

法律法規(guī)和條例是溫排水管理的根本依據(jù)，從現(xiàn)行的相關管理準則來看，我國還沒有詳細的具有高度可執(zhí)行性的法規(guī)。管理法規(guī)在制定的時候，需要全面考慮經(jīng)濟、技術等因素，做到有一定的前瞻性，并能穩(wěn)定實施。針對這些要求，本文提出以下建議：1. 在I～II類地表水區(qū)域，不設置溫排水混合區(qū)，不得將溫排水排入，處于邊緣地域的，以不影響魚類洄游和不影響功能區(qū)水質(zhì)為原則，同時不能影響上下游功能區(qū)域的斷面水質(zhì)；2. 在III～V類地表水區(qū)域，滿足《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》的的區(qū)域任務溫排水排放，但是周平均最大溫升≤1℃，周平均最大溫降≤2℃；3. 鑒于我國海岸線比較長，南方和北方的海域在溫度和海洋生物方面區(qū)別較大，應該針對不用海水溫度的區(qū)域?qū)Ｑ笊镞M行研究，以便因地制宜的設置溫排水標準；4. 合理安排溫排水排放口，進行統(tǒng)一管理，避免溫排水的疊加效應。

3.2提高電廠的管理水平

電廠是溫排水污染的源頭，從源頭對溫水進行處理，減少排放量和減輕熱污染是最為有效的。從電廠的管理角度來看，應該從以下方面著手改進：1. 從領導層開始加強節(jié)能工作的責任落實，組織分析生產(chǎn)技術指標和電廠運行中的整改方案；2. 加大節(jié)能宣傳，營造一個積極主動的整改氣氛，提高職員們的意識和自覺性；3. 定期進行節(jié)能管理檢查，對工作中的問題和不足進行總結并著手改進；4. 提高運行人員分析問題和解決問題的能力，探索機組穩(wěn)定經(jīng)濟運行的方案。

3.3提高技術工藝的研究

從電廠的技術層面來看，提高熱能利用率，減少熱量流失，是有效降低溫排水溫度，削弱熱污染影響的有效解決方案。在電廠技術和工藝的使用方面，積極推進技術創(chuàng)新，在燃料入廠、入爐、水處理、制粉、燃燒以及發(fā)電輸送等環(huán)節(jié)實施水溫控制，有以下四個關鍵點：1. 汽輪機冷凝器循環(huán)方面，降低溫度提高效率；2. 鍋爐受熱面清洗方面，提高冷卻水利用率；3. 受熱設備的化學清洗和保修方面，提高設備壽命；4. 固體燃料除灰方面。據(jù)統(tǒng)計，在實施了有效的節(jié)能、提高熱能利用率的措施之后，減少了進25%的能量消耗，無形中相當于減排25%。

3.4開展余熱綜合利用

可持續(xù)發(fā)展是當前的熱門議題，很多的西方國家已經(jīng)開始著手建立“循環(huán)發(fā)展社會”，從工業(yè)生產(chǎn)到日常生活提高資源的利用率，實施經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。其中電廠等高能源消耗行業(yè)，普遍開始應用余熱回收方案，將溫排水進行再利用，把熱能進行回收。這種措施也是我國提出的“保障供應、節(jié)能優(yōu)先、結構優(yōu)化、環(huán)境友好”的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的體現(xiàn)。余熱回收利用可以通過以下途徑來實施：1. 發(fā)展溫水養(yǎng)殖業(yè)，將溫排水用于加熱，可以在寒冷地區(qū)養(yǎng)殖不易生存的熱帶水產(chǎn)，降低了養(yǎng)殖業(yè)對環(huán)境的依賴，而且溫水養(yǎng)殖可以實現(xiàn)高密度的精養(yǎng)程序，還能降低土里占用程度，投資的收益較高；2. 熱泵技術，人泵技術能夠充分利用電廠余熱，將低溫位的熱能輸送到高溫位，其工作原理和制冷相似，合理利用熱泵技術，能夠提高能源的綜合利用率，節(jié)約燃料；3. 其它功用，如采暖、余熱發(fā)電等。

4.結論

近年來，經(jīng)濟的飛速發(fā)展使得電力需求日益旺盛，同時電廠在工作過程中的熱污染也變得日益嚴重，一些地區(qū)出現(xiàn)了溫排水的負面影響，這也引起了國家和社會廣泛的關注。本文總結了筆者在工作中所接觸的電廠溫排水問題的現(xiàn)狀，并針對當前國家發(fā)展形勢提出了相應的管理對策。