楊利

摘? 要：我國的用電主要來自于火力發(fā)電，火電廠在提供清潔電力能源的同時，也會造成非常惡劣的環(huán)境污染，怎樣減少污染物排放，提升環(huán)境的潔凈度，已經(jīng)成為一個非常重要的環(huán)保課題。文章就火電廠所產(chǎn)生的污染類型、危害以及一些防治的技術方法作簡單的論述。

關鍵詞：火電廠;煤炭;污染;防治

中圖分類號：X773 文獻標志碼：A? ? ? ? ?文章編號：2095-2945（2020）34-0147-02

Abstract： The electricity consumption in China mainly comes from thermal power generation. Thermal power plants not only provide clean electric energy， but also cause very bad environmental pollution. How to reduce pollutant emissions and improve the cleanliness of the environment has become a very important environmental protection issue. This paper briefly discusses the pollution types， hazards and some technical methods of prevention and control produced by thermal power plants.

Keywords： thermal power plant; coal; pollution; prevention and control

引言

現(xiàn)階段我國的能源結構已呈現(xiàn)為多元化，多種能源領域研究成果突出，尤其可再生新能源的研究應用發(fā)展迅速，在各個方面都有較大突破，在實踐中得到了應用，但是占比小，范圍窄，預計在未來很長一段時間內(nèi)，煤炭的比重還是占主要地位，以煤炭為主的能源結構不會發(fā)生很顯著的變化。

隨著改革開放以后我國經(jīng)濟的飛速發(fā)展，我國工業(yè)與居民用電的需求日益增長，作為提供電力來源的火電廠數(shù)量，迅速增加，但隨之而來的就是環(huán)境污染問題。

煤炭是火電廠主要的燃料來源，火電廠燃燒煤炭來發(fā)出電能，煤炭燃燒后生成的排放物會對人們賴以生存的環(huán)境造成嚴重的污染。隨著污染的不斷加重，人們的生活受到了干擾威脅，使人們環(huán)保的意識不斷增強，對環(huán)境的保護也越來越重視，節(jié)約減排與環(huán)境保護已經(jīng)成為了當今社會發(fā)展的重大主題。國家主席習近平提出“綠水青山就是金山銀山”，減少污染，凈化環(huán)境，就是財富。環(huán)境污染的治理已經(jīng)刻不容緩，作為污染物排放大戶的火電廠，將承擔著巨大的減排任務。經(jīng)過這些年的不斷努力，火電廠污染物排放均符合國家排放標準，污染的防治已初見成效。

1 火電廠污染物的生成

火電廠的燃料主要是煤炭，煤炭通過燃燒釋放出熱能，經(jīng)過一系列的流程轉(zhuǎn)化，變成了我們生活中用的電能。

煤炭是古時候的植物埋在地下經(jīng)過漫長的時間形成的，它是由多種有機物和不同種類的無機物組成的混合物，煤炭在燃燒過程中，里邊的各種元素和化合物經(jīng)過化學反應生成不同的化學產(chǎn)物，這些化學產(chǎn)物排放到周圍環(huán)境就會造成各種污染。在生產(chǎn)過程中，會用到各種化學藥品進行水處理，生成各種廢水;設備的集中運行會形成噪聲。

2 污染因素及影響

2.1 煙塵

煤炭作為火電廠的燃料，燃燒后會生成二氧化硫、氮氧化物等有害氣體，還會生成大量的煙塵。當前大多數(shù)火電廠為了節(jié)省成本，采用多煤種混燒的方式，燃用劣質(zhì)煤的情況普遍存在，導致煙塵以及有害氣體大大的增加。在高溫環(huán)境下，部分粒子呈現(xiàn)為熔融狀態(tài)，慢慢的球化形成圓形粒子;另一部分沒有熔融的不規(guī)則顆粒以礦物粒子存在，煙塵的主要組成就是大量的這兩種粒子。

這些粒子排放到大氣，漂浮在空氣中，隨著濃度不斷的增加，形成我們熟悉的霧霾。其中大一些的粒子，在重力作用下，落到地面上，就是我們見到的灰塵;小一些的肉眼不可見，隨著人體呼吸，進入呼吸道，一部分被鼻毛等人體免疫系統(tǒng)阻擋，還有一部分進入到人體的肺部沉積，對人體造成傷害。近幾年，我國出現(xiàn)霧霾重污染天氣的指數(shù)逐漸增高，對我們的日常生活和身體健康造成了嚴重的影響和危害。

2.2 二氧化硫

煤炭中的硫元素在燃燒后生成二氧化硫，二氧化硫隨著煙氣排入到大氣層，與大氣層中的水汽結合反應，最終變成了硫酸，硫酸是一種具有強烈腐蝕性的物質(zhì)，它隨著雨水一起落向地面，進入土壤或者覆蓋到物體的表面，會影響到各種生物的生長和發(fā)育，甚至直接導致植物的大面積死亡，對金屬造成嚴重的腐蝕。大氣中的二氧化硫濃度若是超出一定標準，對人體也會造成嚴重的危害。

2.3 氮氧化物

煤炭經(jīng)過燃燒，有三種途徑可以生成氮氧化物：

（1）空氣里的氮氣在高溫條件下隨著煤炭的燃燒生成的氮氧化物。（2）燃料里的氮元素在高溫條件下燃燒經(jīng)過氧化生成的氮氧化物。（3）燃料里的碳氫化合物與空氣中的氮氣在過氧空氣系數(shù)下，缺氧燃燒形成的氮氧化物。

氮氧化物是空氣的主要污染物之一，與大氣層中水汽結合，反應后形成酸雨，與二氧化硫一樣是污染嚴重的因素之一。氮氧化物還是有毒的氣體，吸入人體后會造成身體的傷害;還會發(fā)生一系列光化學反應，生成的臭氧和光化學煙霧也會對人體造成極大的傷害。

2.4 廢水污染物

火電廠在生產(chǎn)運行過程中，會生成灰水、化學酸堿廢水、含煤廢水等。如果直接排放到周圍環(huán)境中，就會造成嚴重的水污染和土地污染。沖灰水污染重、量大、重復使用率低，已經(jīng)有很多的技術對沖灰水進行處理?，F(xiàn)階段，大部分的水沖灰已經(jīng)被干除灰代替。酸堿廢水如果排放，會改變周圍環(huán)境的pH值，對土地和農(nóng)作物造成酸堿腐蝕。

2.5 固體廢棄物

火電廠固體廢棄物主要指的是燃燒后形成的廢渣。廢渣主要包括粉煤灰與爐渣。如果沒有合適的預防與維護措施，會導致空氣環(huán)境以及土壤環(huán)境的污染，進而影響到人類的生活和健康。

2.6 噪聲

火電廠的設備多，體型大，在提供強大動力的同時相應產(chǎn)生了高頻的噪聲。不僅危害員工的身心健康，并且對周圍的環(huán)境造成了干擾。

以上這些污染物如果不加控制排放到周圍環(huán)境中會影響到整個生態(tài)環(huán)境：第一，大氣污染。煙氣中的有害物質(zhì)進入到大氣中，可以破壞大氣的生態(tài)結構，產(chǎn)生溫室效應，甚至破壞臭氧層。第二，土壤污染。二氧化硫和氮氧化物排放到大氣中會形成酸雨，酸雨的危害將會直接作用到土壤中，影響植物的生長發(fā)育，使農(nóng)作物的產(chǎn)量和質(zhì)量下降。第三，生物多樣性污染，對植被生物以及動物和人類的生存產(chǎn)生威脅。如果對敏感生態(tài)環(huán)境造成了污染，將會引發(fā)一系列的環(huán)境問題。

3 污染的防治技術

3.1 煙塵的控制

火電廠控制煙塵的主要方法是采用除塵器來捕捉煙氣中的粉塵，達到減少煙塵排放的目的。除塵器主要包括電除塵、布袋除塵器和電袋復合式除塵器。除塵器的除塵效率一般都能達到95%以上。主要采用的是電除塵和電袋復合式除塵器。

采用電除塵時，煙氣在通過電除塵內(nèi)高壓靜電場的時候，與電極間的正負離子發(fā)生碰撞并結合，一同在電場的作用下吸附在電極上，通過振打裝置將電極上的灰掉落在灰斗內(nèi);布袋除塵器是通過布置在除塵器內(nèi)一定規(guī)格數(shù)量的布袋將煙氣中的煙塵顆粒捕捉吸附，通過除灰設備將灰塵收集在灰斗內(nèi)，輸送到灰?guī)靸Υ嫫饋恚\到加工廠進行二次利用。

3.2 二氧化硫的控制

火電廠的脫硫可以從燃燒前、燃燒中、燃燒后這三個階段來進行分別處理。目前各種脫硫的工藝技術都相對成熟穩(wěn)定，脫硫的效率基本在98%以上。

（1）燃燒前脫硫就是在選用燃煤時，對煤炭進行洗選等處理，篩選出低含硫量的合適煤炭。（2）燃燒中脫硫是指煤炭燃燒時，在爐內(nèi)加入一定介質(zhì)，一般為石灰石。石灰石與燃燒產(chǎn)生二氧化硫發(fā)生化學反應，生成無污染的硫化物，達到脫去煤炭中硫的目的。主要有循環(huán)流化床燃燒技術，它采用爐內(nèi)燃燒脫硫，可以有效的減少煙氣中的含硫量，減輕煙氣脫硫的工作任務。（3）燃燒后尾部煙氣中的二氧化硫主要通過外部脫硫裝置，控制二氧化硫的含量，目前采用的煙氣脫硫工藝主要有濕法脫硫，半干法脫硫和干法脫硫，我國火電廠大部分采用濕法脫硫工藝。

隨著脫硫技術經(jīng)驗的積累，脫硫技術的成熟完善，脫硫的效果非常顯著。但是，環(huán)境保護的標準越來越嚴格，形勢依然嚴峻，在原有基礎上，還必須進行新技術的研究開發(fā)，以達到更高的標準要求。

3.3 氮氧化物的控制

氮氧化物的控制在火電廠叫做脫硝，方法主要有兩種，在燃燒過程中控制和燃燒后對煙氣的控制。燃燒過程的控制是通過控制燃燒中氧量的多少來控制氮氧化物的生成，主要的技術有低氮燃燒技術、分級燃燒技術等。低氮燃燒技術經(jīng)過不斷的摸索應用已相對成熟，效果也非常顯著。燃燒后煙氣氮氧化物的控制主要有選擇性催化還原法SCR和非選擇性催化還原法SNCR兩種，都是利用氨在高溫煙氣中與氮氧化物發(fā)生化學反應生成無污染的氮氣，減少氮氧化物的生成。這幾種方法均能夠達到相對理想的脫硝效果。

3.4 廢水的控制

火電廠生成過程中產(chǎn)生的廢水，均經(jīng)過處理后達到無污染排放或者二次利用?，F(xiàn)階段新建火電廠機組已經(jīng)摒棄了濕式除灰，采用干除灰方式，取消了沖灰水。其他的廢水符合排放標準要求的，直接排放到雨水井或者地溝內(nèi)，不達標的廢水被送到工業(yè)廢水處理站經(jīng)處理后達到排放標準后排放，或者進行重復利用，作為沖洗水或者其他用水。

3.5 固體廢棄物的控制

火電廠產(chǎn)生的固體廢棄物主要以綜合利用為主，運輸?shù)郊庸挝贿M行再處理，得到可以利用的二次產(chǎn)品。既可以減少環(huán)境污染，還可以增加收益。

3.6 噪聲的控制

在設備選型時，選擇噪聲較低的設備;在必要的風道加裝消聲器;在噪聲大的設備周圍加裝隔音板等。

4 結束語

環(huán)境保護已經(jīng)是全人類共同的責任，要想做好環(huán)保工作，就要從源頭上得到遏制。火電廠的污染是影響環(huán)境保護的一個重要因素，我們要響應國家號召，嚴格執(zhí)行國家相關標準，做好節(jié)能減排工作，有效控制污染物的排放。

要注重環(huán)保設施的管理和投入，打造綠色環(huán)保火電廠，在現(xiàn)有技術的基礎上，進行研究開發(fā)，將新技術運用到實踐當中，早日實現(xiàn)火電廠“零排放”。大力發(fā)展新能源技術，爭取早日取代火力發(fā)電的主要地位，減少污染物排放，回歸綠水青山。

參考文獻：

[1]徐宏建.燃料與環(huán)保分冊[M].中國電力出版社，2013.

[2]朱法華.火電廠污染防治技術手冊[M].中國電力出版社，2017.

[3]習興文.中國燃煤電廠大氣污染物排放及環(huán)境影響研究[J].內(nèi)燃機與配件，2018，9（108）：190-191.

[4]王志軒.燃煤電廠大氣污染物“超低排放”基本問題思考[J].環(huán)境影響評價，2015，37（04）：14-17.