中電建湖北電力建設(shè)有限公司 余 波

隨著國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們的生活水平得到了進(jìn)一步提升，但是生態(tài)破壞問(wèn)題卻不斷凸顯，尤其是以電力行業(yè)為主其周邊的環(huán)境逐漸惡化，其中霧霾天氣和沙塵暴等惡劣天氣便是最好的證明。在過(guò)往的發(fā)電方式中以火力燃燒發(fā)電為主，將煤炭燃燒作為發(fā)電的燃料，但由于以前的發(fā)電燃燒效率不佳，在煤炭燃燒過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)燃料燃燒不充分等問(wèn)題，使得在排放的廢氣中二氧化硫等物質(zhì)含量過(guò)多，達(dá)不到國(guó)家的燃放標(biāo)準(zhǔn)，長(zhǎng)此以往而來(lái)火力發(fā)電對(duì)生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)造成了嚴(yán)重破壞。

在城鎮(zhèn)化的不斷推進(jìn)中，為了保證基礎(chǔ)的生產(chǎn)與生活需求，需要大力發(fā)展火力發(fā)電行業(yè)，以此推動(dòng)多個(gè)生產(chǎn)行業(yè)的發(fā)展，電力行業(yè)作為基礎(chǔ)性能源發(fā)展產(chǎn)業(yè)，直接關(guān)系到了地區(qū)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展的速度，但也與生態(tài)環(huán)境的破壞有著密切聯(lián)系。但某些地區(qū)由于生產(chǎn)力低下，為了大力追求經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)生態(tài)環(huán)境造成了嚴(yán)重的破壞，因此現(xiàn)階段在生態(tài)環(huán)保理念逐步發(fā)展并深入的情況，這些地區(qū)出現(xiàn)了先污染后治理的方式，雖然在一定程度上促進(jìn)了當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的發(fā)展，但后期的環(huán)境治理工作量和成本都急劇增加[3]。

在此背景下提出了火力發(fā)電過(guò)程中的環(huán)境保護(hù)管理方法，以期在發(fā)展電力的同時(shí)保持生態(tài)環(huán)境平衡，既可在煤炭運(yùn)輸和燃燒過(guò)程中減少對(duì)環(huán)境的污染和破壞，也能夠在發(fā)電過(guò)程中處理好經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)保護(hù)的關(guān)系，實(shí)現(xiàn)綠色發(fā)展。

1 火力發(fā)電廠的生態(tài)環(huán)境保護(hù)管理方法

1.1 設(shè)置生態(tài)環(huán)境保護(hù)基礎(chǔ)指標(biāo)

在大力發(fā)展電力企業(yè)的過(guò)程中，受火力發(fā)電影響，在火力發(fā)電廠過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)各種環(huán)境問(wèn)題，以此對(duì)發(fā)電廠周?chē)纳鷳B(tài)造成極大影響。主要是由于火力發(fā)電的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生煙塵以及SO2及廢水、廢渣的排放。在整個(gè)發(fā)電過(guò)程中無(wú)法對(duì)煤炭進(jìn)行綜合利用，使得粉煤的利用率急速降低，不能達(dá)到相關(guān)的節(jié)能環(huán)保要求。

為解決火力發(fā)電過(guò)程中出現(xiàn)的各類(lèi)環(huán)境問(wèn)題，在對(duì)其進(jìn)行生態(tài)環(huán)境保護(hù)中需要制定新的管理方法，并且要根據(jù)該方法設(shè)計(jì)新的生態(tài)環(huán)境保護(hù)基礎(chǔ)指標(biāo)。按照國(guó)家的環(huán)保計(jì)劃要求，制定的保護(hù)管理方法中，利用模糊評(píng)價(jià)的方法對(duì)生態(tài)環(huán)境保護(hù)基礎(chǔ)指標(biāo)進(jìn)行打分，并且根據(jù)一級(jí)指標(biāo)和二級(jí)指標(biāo)的類(lèi)型進(jìn)行初步統(tǒng)計(jì)。該指標(biāo)評(píng)價(jià)系統(tǒng)中會(huì)含有多個(gè)專(zhuān)家的打分標(biāo)準(zhǔn)，以十五位環(huán)保專(zhuān)家的多輪評(píng)分，在火力發(fā)電廠中對(duì)影響生態(tài)環(huán)境的因素進(jìn)行依次分類(lèi)和評(píng)分。

其中火力發(fā)電對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響主要包括三個(gè)方面：一是煤炭燃燒過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生SO2，如果發(fā)電設(shè)備無(wú)法對(duì)其進(jìn)行有效過(guò)濾，則會(huì)出現(xiàn)過(guò)量的SO2排放在空中，對(duì)區(qū)域范圍內(nèi)空氣質(zhì)量造成一定的不利影響，形成酸雨，導(dǎo)致臭氧層被破壞；二是洗煤的廢水不回收排放量過(guò)多會(huì)造成地下水資源的破壞，污染工業(yè)用水和生活用水[2]；三是在煤炭的綜合利用上，如果使用的煤炭資源自身成分不好，通過(guò)燃燒技術(shù)無(wú)法對(duì)其雜質(zhì)進(jìn)行過(guò)濾，會(huì)造成燃燒過(guò)程中煙塵和顆粒物過(guò)多，導(dǎo)致霧霾天氣出現(xiàn)或加重。

因此在設(shè)置生態(tài)環(huán)境的保護(hù)管理基礎(chǔ)指標(biāo)時(shí)，應(yīng)該將主要影響因素作為一級(jí)指標(biāo)，按照減少SO2和煙塵顆粒以及廢水排放為主，同時(shí)在其中分別分類(lèi)出多個(gè)二級(jí)指標(biāo)。在脫硫過(guò)程中，可采用調(diào)節(jié)能源結(jié)構(gòu)和低碳燃燒模式引進(jìn)并行的方法，推廣使用脫硫設(shè)施，用大容量的坑口機(jī)組壓縮火力發(fā)電，使得煙塵發(fā)放量達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，以此提升火電廠周邊環(huán)境質(zhì)量。

1.2 劃分火力發(fā)電過(guò)程環(huán)境防護(hù)范圍

根據(jù)火力發(fā)電過(guò)程中對(duì)生態(tài)環(huán)境的多個(gè)影響因素設(shè)置環(huán)境保護(hù)的指標(biāo)等級(jí)，按照主要指標(biāo)和分級(jí)指標(biāo)進(jìn)行環(huán)境防護(hù)范圍劃分。劃分環(huán)境的防護(hù)距離是確保火力發(fā)電過(guò)程中生態(tài)環(huán)境可避免受污染和侵害，即在發(fā)電施工和環(huán)境保護(hù)中設(shè)置一段安全距離，避免周?chē)h(huán)境因施工而被破壞[3]。在劃分距離過(guò)程中除需要考量不同氣體的排放量外，還需對(duì)其無(wú)組織的排放結(jié)構(gòu)進(jìn)行思考，考慮其是否能夠達(dá)到環(huán)境的高風(fēng)險(xiǎn)值。以多個(gè)考量因素為基礎(chǔ)在依次劃分指標(biāo)的范圍內(nèi)，構(gòu)建一種新的環(huán)境安全防護(hù)距離的評(píng)判原則。在安全防護(hù)距離確定的原則中，要將污染物的種類(lèi)進(jìn)行識(shí)別，參考危害環(huán)境的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)因子對(duì)火力發(fā)電的過(guò)程進(jìn)行全面考量，以此為后續(xù)的生態(tài)環(huán)境管理奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)[4]。

根據(jù)我國(guó)當(dāng)下階段推行的火力發(fā)電標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)不同的發(fā)電設(shè)備進(jìn)行選擇，以保證在劃分安全距離的情況下能夠滿足生態(tài)環(huán)保要求。對(duì)火力發(fā)電產(chǎn)生的煙塵需將酸性氣體與堿性吸收劑進(jìn)行化學(xué)中和，利用干式和濕式以及半干式的凈化方法進(jìn)行SO2的轉(zhuǎn)化，但在轉(zhuǎn)化過(guò)程中的堿性制劑選擇中，需考量有效抑制中不會(huì)產(chǎn)生其他有害氣體，目前選擇較多的為非催化還原法。完成煙塵和SO2的區(qū)域防護(hù)后需對(duì)廢水和廢渣進(jìn)行處理，在燃燒后進(jìn)行火力發(fā)電廢水處理時(shí)可利用回噴清洗濾液的方式進(jìn)行處理，對(duì)排放廢水開(kāi)展生化和膜化處理，使其能夠達(dá)到國(guó)家一級(jí)廢水排放標(biāo)準(zhǔn)。

對(duì)于污泥和濃縮液的處理。在對(duì)造成污染因素進(jìn)行分析工作過(guò)程中，所有的防護(hù)安全距離設(shè)置均需要以火力發(fā)電廠為基準(zhǔn)，在內(nèi)部進(jìn)行各類(lèi)污染物質(zhì)的處理，不可將其運(yùn)輸至外部再行處置。通過(guò)不同環(huán)境保護(hù)指標(biāo)在完成可控距離劃分后，利用質(zhì)量控制理論對(duì)產(chǎn)生火力發(fā)電的設(shè)備，進(jìn)行排放質(zhì)量控制以完成生態(tài)環(huán)境保護(hù)。

1.3 確定火力發(fā)電設(shè)備質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)

對(duì)于火力發(fā)電廠施工過(guò)程中的安全距離劃分完成后，確定火力發(fā)電設(shè)備質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)，在源頭處完成排放污染物的控制。在火力發(fā)電過(guò)程中包含多個(gè)運(yùn)行機(jī)組，在進(jìn)行調(diào)試和運(yùn)行期間對(duì)技術(shù)人員進(jìn)行培訓(xùn)，保證發(fā)電系統(tǒng)能夠在安全穩(wěn)定的狀態(tài)下進(jìn)行電力供應(yīng)。發(fā)電系統(tǒng)主要由鍋爐設(shè)備和發(fā)電機(jī)以及水電管路組成，在對(duì)各個(gè)設(shè)備進(jìn)行安全管控中，若想要排放的污染物符合潔凈標(biāo)準(zhǔn)，需要保證電力系統(tǒng)的各個(gè)組件清潔。以質(zhì)量控制理論對(duì)其分別進(jìn)行管控，一般火力發(fā)電廠采用的潔凈控制工藝，為吹管工藝即在雜物通過(guò)管路時(shí)進(jìn)行連續(xù)的吹管檢查，在污染物排出端口時(shí)進(jìn)行水壓監(jiān)測(cè)和酸洗堿洗中和。

分別對(duì)火力發(fā)電的電氣設(shè)備進(jìn)行質(zhì)量控制，即在鍋爐設(shè)備管控中需要及時(shí)對(duì)其傳導(dǎo)進(jìn)行潔凈，選擇鋁制材質(zhì)的靶板進(jìn)行吹管處置，降低管內(nèi)的水汽殘留堆積對(duì)后續(xù)廢水的排放影響，降低污染物的排放。操作過(guò)程中館內(nèi)的瘢痕數(shù)量不得高出8個(gè)點(diǎn)，且在瘢痕的厚度標(biāo)準(zhǔn)中不能超過(guò)0.8這一值，只有這樣才能視為該鍋爐燃燒管路符合相關(guān)的質(zhì)量管理標(biāo)準(zhǔn)。

其次火力發(fā)電主要靠發(fā)電機(jī)進(jìn)行熱值傳遞，在評(píng)價(jià)發(fā)電機(jī)機(jī)組的性能指標(biāo)中，其煤炭的發(fā)電標(biāo)準(zhǔn)主要為熱力的消耗值。通過(guò)改變火力發(fā)電機(jī)組的流通間隙調(diào)整排放物的數(shù)值，對(duì)施工質(zhì)量的控制重點(diǎn)放在污染物流通這一過(guò)程中，保證設(shè)備的熱力值設(shè)計(jì)下限需要低于或者等于國(guó)內(nèi)燃燒標(biāo)準(zhǔn)，其中若熱耗值超過(guò)1.5時(shí)表示發(fā)電機(jī)組出現(xiàn)問(wèn)題，會(huì)導(dǎo)致生成的污染物不能達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。

最后是對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)的潔凈裝置進(jìn)行把控，以白色棉布擦拭后的表面清潔度為標(biāo)準(zhǔn)，若對(duì)潔凈裝置質(zhì)量管控后白布沒(méi)有變色，則視為該管路中的污染物排放達(dá)到潔凈控制標(biāo)準(zhǔn)，不會(huì)對(duì)劃定的安全范圍造成環(huán)境污染。以管道中循環(huán)沖洗后的剩余物質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)，在利用顆粒度檢測(cè)儀器后，檢測(cè)其內(nèi)部的管理粘度和乳化度是否符合規(guī)定，若符合則表示潔凈裝置能夠滿足污染物符合環(huán)境排放控制標(biāo)準(zhǔn)。至此在設(shè)置生態(tài)環(huán)境保護(hù)基礎(chǔ)指標(biāo)，劃分火力發(fā)電過(guò)程中環(huán)境防護(hù)范圍，確定火力發(fā)電設(shè)備質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)，完成火力發(fā)電廠生態(tài)環(huán)境保護(hù)管理方法設(shè)計(jì)。

2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

在本次研究中提出了新型的火力發(fā)電廠生態(tài)環(huán)境的保護(hù)管理措施，對(duì)環(huán)境的保護(hù)指標(biāo)和安全范圍進(jìn)行了優(yōu)化和完善，為驗(yàn)證此次設(shè)計(jì)的環(huán)境管理方法具有實(shí)際應(yīng)用效果，選擇某省火力發(fā)電站作為研究對(duì)象，獲取其近一年內(nèi)的排放信息，將SO2排放指數(shù)和廢棄水質(zhì)情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，分別錄入在MATLAB監(jiān)測(cè)測(cè)試平臺(tái)中，此次構(gòu)建不同污染數(shù)據(jù)的火力發(fā)電模型。測(cè)試以管理前后的污染物排量結(jié)果，作為對(duì)照數(shù)據(jù)進(jìn)行環(huán)境保護(hù)，以每?jī)蓚€(gè)月為一次統(tǒng)計(jì)間隔，分別采集該發(fā)電廠2020年的污染物排放數(shù)據(jù)，其SO2排放量（噸）、廢水質(zhì)量（pH）、污染程度分別為：6200/5.7/高，5600/5.6/偏高，4000/5.7/低，4000/5.7/低，5200/5.8/中，6600/5.4/高。

根據(jù)以上統(tǒng)計(jì)劃分環(huán)境保護(hù)管理的內(nèi)容，以SO2的排放和廢棄水質(zhì)情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，可知該發(fā)電廠在2020年的排放物在影響環(huán)境污染源之中以冬季的SO2排放量居高，考慮到由于寒冷天氣供暖的影響，并且冬季季候干燥，空中的排放物不能及時(shí)分散，導(dǎo)致空氣污染指數(shù)增加。廢水的排放以pH 值作為污染評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)，水質(zhì)過(guò)酸則表示在進(jìn)行處置時(shí)會(huì)造成土壤污染，通過(guò)不斷地滲透作用進(jìn)而影響地下水資源。

對(duì)統(tǒng)計(jì)好的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行整合，引用兩組傳統(tǒng)的環(huán)境保護(hù)方法作為對(duì)照，分別在模擬發(fā)電中進(jìn)行污染物同步治理，以此達(dá)到生產(chǎn)和環(huán)境保護(hù)管理一同實(shí)現(xiàn)的目的。根據(jù)國(guó)家對(duì)環(huán)保工作的要求規(guī)范，在電力發(fā)電過(guò)程中分別對(duì)影響環(huán)境的指標(biāo)進(jìn)行設(shè)定，其中每年度SO2的排放量需控制在5萬(wàn)噸之內(nèi)，平均下來(lái)每月的排放量不能高于4000噸，廢水的排放標(biāo)準(zhǔn)需滿足循環(huán)利用最低范圍，即水質(zhì)酸堿度要控制在6.0pH～6.5pH 之間。分別對(duì)兩個(gè)污染指標(biāo)進(jìn)行保護(hù)管理，第一階段進(jìn)行SO2的排放測(cè)試，以三組方法為管理標(biāo)準(zhǔn)（圖1）。

圖1 不同管理方法下SO2排放結(jié)果對(duì)比

根據(jù)圖1中內(nèi)容所示，以此次環(huán)境保護(hù)的模擬周期采集到的信息為準(zhǔn)，在本文方法的應(yīng)用下，SO2的排放量較比原有數(shù)據(jù)有所降低，而且排放后的數(shù)據(jù)值在標(biāo)準(zhǔn)范圍之內(nèi)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于國(guó)家規(guī)定的排放指標(biāo)。然而兩組傳統(tǒng)方法下對(duì)SO2的管理效果不佳，雖然將冬季過(guò)高的數(shù)據(jù)進(jìn)行了控制，但整體排放量依然高于排放標(biāo)準(zhǔn)。綜合治理結(jié)果來(lái)看：在新的管理方法下，能夠在火力發(fā)電的過(guò)程中，對(duì)影響生態(tài)環(huán)境的SO2進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)控制，以滿足生態(tài)保護(hù)要求，具有實(shí)際意義。

在完成SO2的排放量管理測(cè)試后，對(duì)廢水的質(zhì)量進(jìn)行測(cè)定，采用水質(zhì)探測(cè)儀對(duì)發(fā)電后的廢水進(jìn)行檢查，以年度綜合水質(zhì)排放標(biāo)準(zhǔn)作為測(cè)試結(jié)果。據(jù)表1內(nèi)容所示，在本文方法的應(yīng)用下，該火電廠施工中的廢水水質(zhì)能夠滿足國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)，而兩組傳統(tǒng)方法的年度排放不能滿足指標(biāo)，廢水質(zhì)量仍處于偏酸質(zhì)量。綜合整體測(cè)試結(jié)果：以兩個(gè)污染源指標(biāo)作為此次研究的優(yōu)化措施，在綜合保護(hù)管理中能夠滿足國(guó)家規(guī)范范圍，使其能夠達(dá)到潔凈排放的標(biāo)準(zhǔn)，具有較好實(shí)際應(yīng)用效果。

表1 不同方法下廢水質(zhì)量檢測(cè)結(jié)果（pH）

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，本文方法應(yīng)用效果要遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于傳統(tǒng)方法。但是在研究過(guò)程中也存在些許問(wèn)題，如在測(cè)試環(huán)節(jié)中只對(duì)年度的污染源進(jìn)行了測(cè)定，所得結(jié)果具有一定的偏差性，可能會(huì)存在某個(gè)月排放量過(guò)大而出現(xiàn)污染問(wèn)題，不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)。后續(xù)研究中會(huì)在發(fā)電過(guò)程中進(jìn)行全方位管理，同步進(jìn)行發(fā)電中環(huán)境保護(hù)管理措施，為生態(tài)環(huán)境治理提供更加科學(xué)的理論依據(jù)。