王小穎

（河北林諾環(huán)?？萍加邢薰?，河北 保定 071000）

由于我國電力生產(chǎn)中發(fā)電廠是消耗能源大戶，煤炭作為火力發(fā)電廠的主要能源，是造成環(huán)境污染的原因之一，因此發(fā)電廠需要開展清潔生產(chǎn)，減少污染，有效提升發(fā)電廠生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行清潔生產(chǎn)，全面提升發(fā)電廠的環(huán)保管理意識，實(shí)現(xiàn)社會統(tǒng)一管理清潔生產(chǎn)的發(fā)展趨勢。

1 探究我國發(fā)電廠發(fā)電情況現(xiàn)狀

1.1 工程概況

某電廠屬于我國第1個(gè)利用世界銀行貸款建設(shè)的火力發(fā)電廠。①2014年11月投資11.5億元，建設(shè)5臺60萬千瓦機(jī)組脫硫改造，并于2017年提前5個(gè)月完工，有效減排二氧化硫近9萬噸；②發(fā)配電系統(tǒng)：本廠主要采用600 MW發(fā)電機(jī)組，通過三相升壓變壓器接到500 KV母線。其中500 KV母線主要采用一只半斷路線結(jié)線，另外的220 KV主要采用雙母線結(jié)構(gòu)，500 KV系統(tǒng)和220 KV系統(tǒng)的配電裝置均為ABB提供的GIS設(shè)備；③選擇的儀表和控制系統(tǒng)，主要采用以微處理器為基礎(chǔ)的分散式控制系統(tǒng)，作為實(shí)現(xiàn)鍋爐和汽機(jī)的控制系統(tǒng)。其中的鍋爐補(bǔ)給水處理、凝結(jié)水精除鹽、循環(huán)水加氯、循環(huán)水泵內(nèi)設(shè)備、化學(xué)水處理、制氫、采暖和通風(fēng)、壓縮空氣、輸煤和除灰系統(tǒng)等輔助控制系統(tǒng)上均裝設(shè)就地控制盤。

1.2 組織結(jié)構(gòu)

由于我國發(fā)電廠在面對含有顆粒物的煙氣，基于清潔生產(chǎn)處理的保護(hù)措施中，通過籌劃與組織相關(guān)清潔生產(chǎn)及評估實(shí)施的可行性方案，有效制定可持續(xù)發(fā)展的清潔生產(chǎn)管理措施。通過高層領(lǐng)導(dǎo)探究戰(zhàn)略性決策，分析清潔生產(chǎn)構(gòu)建領(lǐng)導(dǎo)小組，通過實(shí)地進(jìn)行安全排查，有效提升領(lǐng)導(dǎo)小組與審核小組，確定審核相關(guān)的清潔生產(chǎn)工作計(jì)劃。

1.3 電力企業(yè)審核環(huán)境保護(hù)狀況

①通過分析相關(guān)的污染指標(biāo)，可以確定審核重點(diǎn)，設(shè)置相關(guān)的清潔生產(chǎn)管理目標(biāo)，從而實(shí)現(xiàn)與提出確實(shí)優(yōu)化的管理方案。通過總計(jì)與分析，在發(fā)現(xiàn)量指標(biāo)中，以億千瓦時(shí)為單位，探究了2018年（19.537）、2019年（20.098）、2020年（19.122）以及2021年至今（7.650152）發(fā)電廠的發(fā)電情況[1]；同時(shí)探究相關(guān)的平均負(fù)荷率（以%為單位）依次為87.45%、92.13%、87.87%、82.75%；又對工業(yè)產(chǎn)值以億元為單位，分別為58.27、64.57、63.52；最后分析了發(fā)電情況中的利稅，以億元為單位，依次為27.83、23.11、23.83。

②對企業(yè)主要原輔材料以及能源消耗的情況進(jìn)行摸底。結(jié)合電廠的實(shí)際情況，全面分析了發(fā)電廠總體的消耗資源方面的實(shí)際情況。主要通過檢測“近三年”內(nèi)的發(fā)電用原煤量、平均供電煤耗、廠用電量、平均廠用電率、發(fā)電用柴油量、平均單位發(fā)電取油量、總淡水用量、生產(chǎn)用淡水用量、平均單位發(fā)電取淡水量、綜合能耗進(jìn)行總結(jié)性的統(tǒng)計(jì)與分析。結(jié)合發(fā)電廠主要生產(chǎn)設(shè)備，探究企業(yè)生產(chǎn)相關(guān)設(shè)備的設(shè)備型號、數(shù)量、單臺功率、現(xiàn)有的節(jié)能措施以及節(jié)能潛力方面的設(shè)計(jì)方案。

2 發(fā)電廠清潔生產(chǎn)的環(huán)境保護(hù)措施

2.1 清潔生產(chǎn)工藝概念

通過了解近三年內(nèi)發(fā)電情況進(jìn)行分析，分析發(fā)電廠清潔生產(chǎn)工藝的流程，才能滿足清潔生產(chǎn)的需要，還能起到保護(hù)資源和能源的節(jié)能環(huán)保作用。在實(shí)際的生產(chǎn)工藝技術(shù)流程中，完善相關(guān)的工藝流程。分析燃煤生產(chǎn)工藝是由專用煤運(yùn)輸?shù)桨l(fā)電廠，送至貯煤場。將煤炭輸入煤系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對煤炭進(jìn)行制粉系統(tǒng)相關(guān)的鍋爐內(nèi)燃燒過程，由于鍋爐供熱系統(tǒng)所產(chǎn)生的蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)，實(shí)現(xiàn)高壓缸內(nèi)做功，通過排氣再回到鍋爐再熱系統(tǒng)進(jìn)行再熱的高溫蒸汽過程，再回到汽輪機(jī)實(shí)線中低壓缸內(nèi)進(jìn)行做功的整體工藝過程，期間觀察汽輪機(jī)在做功后是否帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，同時(shí)完善電能高壓輸電線路輸送給用戶。在此期間有效完善清潔生產(chǎn)過程，是否解決規(guī)劃處理相關(guān)能源消耗等環(huán)保問題，從而減少對人類及社會環(huán)境產(chǎn)生的污染現(xiàn)象，有效保障清潔生產(chǎn)過程實(shí)施排污物減量化、無害化的綠色生產(chǎn)進(jìn)程，為今后發(fā)電廠可持續(xù)化清潔生產(chǎn)，奠定了科學(xué)管理依據(jù)的主導(dǎo)發(fā)展方向。

2.2 完善清潔生產(chǎn)技術(shù)手段及目標(biāo)

第一，探究電力企業(yè)清潔生產(chǎn)工藝的流程后，了解或掌握相關(guān)發(fā)電廠清潔生產(chǎn)環(huán)節(jié)中遇到的污染物種類和對應(yīng)這些污染物所涉及的產(chǎn)生部位，例如煤場、鍋爐系統(tǒng)、灰廠、化學(xué)水處理裝置等部位，需要逐一制定相關(guān)的清潔生產(chǎn)處理措施。有效增強(qiáng)整體發(fā)電廠清潔生產(chǎn)技術(shù)達(dá)到節(jié)約能源，排污降低原材料消耗，同時(shí)減少污染物產(chǎn)生和排放量的可行性研究措施[2]。

第二，確保清潔，生產(chǎn)的基本工藝技術(shù)手段，通過改進(jìn)與完善電力企業(yè)管理資源降低能耗的利用水平，有效提高整體清潔生產(chǎn)工藝達(dá)到節(jié)能環(huán)保設(shè)計(jì)思想理念，確保爭取廢物進(jìn)行排放后，減少污染最低程度。通過完善相關(guān)的設(shè)計(jì)方法，有效提高排污審計(jì)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)排污部位，以及易產(chǎn)生排污影響因素的主要原因，并通過篩選和消除減少污染物解決實(shí)際清潔生產(chǎn)的問題，有效提高發(fā)電廠環(huán)保意識，強(qiáng)化清潔生產(chǎn)，自身達(dá)到終極節(jié)能減排的管理目標(biāo)，全面提高電力企業(yè)清潔生產(chǎn)經(jīng)營管理方面的經(jīng)濟(jì)效益。

2.3 清潔生產(chǎn)鍋爐的技術(shù)要點(diǎn)

第一，清潔生產(chǎn)工藝關(guān)鍵的就是鍋爐的技術(shù)，分析生產(chǎn)過程最前端，設(shè)計(jì)相關(guān)鍋爐工藝技術(shù)，達(dá)到環(huán)境保護(hù)、預(yù)防污染環(huán)境的工藝改良措施，有效保障設(shè)計(jì)達(dá)到降低污染最低程度的鍋爐過熱蒸汽的工藝流程[3]，如圖1所示。

圖1 鍋爐過熱蒸汽的工藝流程

第二，鍋爐系統(tǒng)包括汽水系統(tǒng)、煙風(fēng)系統(tǒng)、制粉系統(tǒng)、燃燒系統(tǒng)、除灰渣系統(tǒng)組成，觀察鍋爐出口蒸汽還分為過熱蒸汽、再熱蒸汽兩部分。

第三，通過分析清潔生產(chǎn)實(shí)施鍋爐過熱蒸汽的工藝技術(shù)，需要采用清潔能源的生產(chǎn)與使用過程，選擇強(qiáng)化工藝管理，促進(jìn)原材料環(huán)節(jié)選擇無毒、低毒、無污染材料，有效保障清潔生產(chǎn)達(dá)到無污染原料、材料、零部件、物質(zhì)方面的設(shè)備管理措施，同時(shí)通過清潔生產(chǎn)組織儲運(yùn)管理措施，減少物料的流失和污染情況，杜絕現(xiàn)場生產(chǎn)區(qū)域范圍內(nèi)出現(xiàn)水，油，液，氣跑漏冒水等安全事故的現(xiàn)象發(fā)生，通過開展清潔生產(chǎn)過程，有效保障鍋爐的灰度平衡達(dá)到熱量平衡，完善灰渣處理系統(tǒng)的資源利用率[4]，如圖2所示。

圖2 鍋爐熱量平衡圖

對其完善鍋爐的出灰量、鍋爐煙囪排灰量的處理技術(shù)，確保輸入熱量主要來源于燃料燃燒發(fā)出的熱量，避免產(chǎn)生一部分熱量損失，導(dǎo)致鍋爐排煙損失、未完全燃燒損失、散熱損失以及其他損失等主要因素，從而實(shí)現(xiàn)循環(huán)回收利用的節(jié)能環(huán)保發(fā)展目標(biāo)。

2.4 汽輪機(jī)側(cè)及相關(guān)化學(xué)水處理系統(tǒng)

①汽輪機(jī)側(cè)主要包括汽輪機(jī)本體和汽水輔助熱力系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)兩回合熱加熱系統(tǒng)過程。其中的汽輪機(jī)則為亞臨界，通過一次再熱，實(shí)現(xiàn)單軸、四缸四排氣、沖動(dòng)式、雙背壓冷凝式構(gòu)成凝結(jié)水精處理措施，有效保障主蒸汽與再熱蒸汽系統(tǒng)均采用單元大部分的工藝技術(shù)。分析汽輪機(jī)再進(jìn)入冷凝器冷凝后，通過體外再生實(shí)現(xiàn)高速混床，以及整合樹脂捕捉器、軸封冷卻器，送至低壓加熱器的工藝流程，使其再回到鍋爐循環(huán)進(jìn)行廢物再利用節(jié)能措施，使其冷卻水冷卻后再排到大海，其中采用8級抽汽制的汽輪機(jī)測系統(tǒng)。

②所采用的化學(xué)水處理系統(tǒng)主要是結(jié)合鍋爐化學(xué)補(bǔ)給水處理系統(tǒng)的原理，采用二級除鹽處理技術(shù)，實(shí)現(xiàn)凝結(jié)水精處理流程。采用單元制管理“中壓系統(tǒng)”，同時(shí)制氫系統(tǒng)采用電解海水制氫方式，確保循環(huán)水系統(tǒng)采用電解海水產(chǎn)生次氯酸鈉方式，進(jìn)行消毒[5]，如圖3所示。

圖3 鍋爐化學(xué)水處理流程

③有效利用先進(jìn)技術(shù)對其現(xiàn)有的清潔生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)行改革，避免耗費(fèi)原材料，導(dǎo)致污染嚴(yán)重產(chǎn)生的工藝技術(shù)及設(shè)備；通過綜合利用開發(fā)控制排放的污染物，實(shí)施總量控制管理措施，尤其是針對污染物排出的數(shù)量以及有效降低濃度管理污染物排放的技術(shù)水平；針對少量高效、二次污染的污染物進(jìn)行處理和處置，通過采用可回收或易降解的包裝材料進(jìn)行運(yùn)輸。運(yùn)輸環(huán)節(jié)中，針對原材料產(chǎn)品的檢驗(yàn)環(huán)節(jié)，強(qiáng)化對原材料包裝、保管、貯運(yùn)、運(yùn)輸?shù)冗^程，避免出現(xiàn)污染環(huán)境現(xiàn)象。清潔生產(chǎn)的過程中要選擇節(jié)能產(chǎn)品以及輔助材料，不增加環(huán)境的負(fù)荷及污染物，選擇的材料及輔助材料一定是節(jié)能的原材料，對使用者的身體無健康危害，并在產(chǎn)品使用后可以實(shí)施相關(guān)的產(chǎn)品報(bào)廢、回收、再利用處理相關(guān)的污染措施。

2.5 評價(jià)清潔生產(chǎn)排污的管理目標(biāo)

目前所采用的節(jié)油點(diǎn)火技術(shù)、低碳燃燒技術(shù)，控制煤質(zhì)源頭污染仍然存在著NOx排放量較大、利用粉煤灰與脫硫石膏的利用率不高等問題。結(jié)合設(shè)備改進(jìn)生產(chǎn)管理控制技術(shù)，加強(qiáng)運(yùn)行管理減少并降低污染物排放的生產(chǎn)技術(shù)水平。針對工業(yè)廢水、生活污水、廢氣、固態(tài)工程等設(shè)計(jì)，利用粉煤灰綜合利用渠道，有效利用率保持在100%。對應(yīng)工業(yè)廢水、生活污水的處理設(shè)施，其中生活污水處理，如圖4所示。

圖4 生活污水處理流程

主要采用膜法生物處理工藝。確保日均處理量約770t，出水的水質(zhì)可達(dá)到COD＜20mg/L，BOD＜10 mg/L，處理后的水作為回用水進(jìn)行再次利用。

3 結(jié)語

綜上所述，通過優(yōu)化原煤混配技術(shù)，降低煤耗，實(shí)現(xiàn)環(huán)境與經(jīng)濟(jì)效益共抓?？刂圃夯炫浼夹g(shù)改造升級情況，設(shè)計(jì)發(fā)電鍋爐，應(yīng)配置高效率的脫硝裝置，可以在鍋爐出廠前直接配置，或者后期進(jìn)行相關(guān)技術(shù)要求改良措施，保障減少氮氧化物的排放產(chǎn)生，避免氮氧化物排放濃度不達(dá)標(biāo)，可以制定低氮燃燒技術(shù)改良措施；從技術(shù)改革運(yùn)行操作上管理節(jié)油工作環(huán)節(jié)，由于國內(nèi)油價(jià)持續(xù)上漲，因此給電力企業(yè)帶來很大的壓力，有效節(jié)油是為企業(yè)創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益的必然之路；利用粉煤灰綜合復(fù)雜的系統(tǒng)工程技術(shù)，采用出灰運(yùn)行、灰渣管理、綜合提高利用率的管理策略；全面保障發(fā)電廠清潔生產(chǎn)審核服務(wù)機(jī)構(gòu)，以及評價(jià)相關(guān)處置生產(chǎn)管理措施。加強(qiáng)了對發(fā)電廠人員的培訓(xùn)與教育環(huán)節(jié)的宣傳工作，針對清潔生產(chǎn)新技術(shù)的培訓(xùn)，需要同步提高整體生產(chǎn)的實(shí)效性。強(qiáng)化清潔生產(chǎn)運(yùn)行，建立健全脫硫脫硝設(shè)施的日常管理制度，控制污染物排放達(dá)到合格檢驗(yàn)環(huán)境保護(hù)的標(biāo)準(zhǔn)，在實(shí)踐中解決存在的實(shí)際問題，有效保護(hù)可持續(xù)發(fā)展發(fā)電廠的清潔生產(chǎn)管理趨勢。