初探发电厂清洁生产的环境保护措施

王小颖

（河北林诺环保科技有限公司，河北 保定 071000）

由于我国电力生产中发电厂是消耗能源大户，煤炭作为火力发电厂的主要能源，是造成环境污染的原因之一，因此发电厂需要开展清洁生产，减少污染，有效提升发电厂生产设备进行清洁生产，全面提升发电厂的环保管理意识，实现社会统一管理清洁生产的发展趋势。

1 探究我国发电厂发电情况现状

1.1 工程概况

某电厂属于我国第1个利用世界银行贷款建设的火力发电厂。①2014年11月投资11.5亿元，建设5台60万千瓦机组脱硫改造，并于2017年提前5个月完工，有效减排二氧化硫近9万吨；②发配电系统：本厂主要采用600 MW发电机组，通过三相升压变压器接到500 KV母线。其中500 KV母线主要采用一只半断路线结线，另外的220 KV主要采用双母线结构，500 KV系统和220 KV系统的配电装置均为ABB提供的GIS设备；③选择的仪表和控制系统，主要采用以微处理器为基础的分散式控制系统，作为实现锅炉和汽机的控制系统。其中的锅炉补给水处理、凝结水精除盐、循环水加氯、循环水泵内设备、化学水处理、制氢、采暖和通风、压缩空气、输煤和除灰系统等辅助控制系统上均装设就地控制盘。

1.2 组织结构

由于我国发电厂在面对含有颗粒物的烟气，基于清洁生产处理的保护措施中，通过筹划与组织相关清洁生产及评估实施的可行性方案，有效制定可持续发展的清洁生产管理措施。通过高层领导探究战略性决策，分析清洁生产构建领导小组，通过实地进行安全排查，有效提升领导小组与审核小组，确定审核相关的清洁生产工作计划。

1.3 电力企业审核环境保护状况

①通过分析相关的污染指标，可以确定审核重点，设置相关的清洁生产管理目标，从而实现与提出确实优化的管理方案。通过总计与分析，在发现量指标中，以亿千瓦时为单位，探究了2018年（19.537）、2019年（20.098）、2020年（19.122）以及2021年至今（7.650152）发电厂的发电情况[1]；同时探究相关的平均负荷率（以%为单位）依次为87.45%、92.13%、87.87%、82.75%；又对工业产值以亿元为单位，分别为58.27、64.57、63.52；最后分析了发电情况中的利税，以亿元为单位，依次为27.83、23.11、23.83。

②对企业主要原辅材料以及能源消耗的情况进行摸底。结合电厂的实际情况，全面分析了发电厂总体的消耗资源方面的实际情况。主要通过检测“近三年”内的发电用原煤量、平均供电煤耗、厂用电量、平均厂用电率、发电用柴油量、平均单位发电取油量、总淡水用量、生产用淡水用量、平均单位发电取淡水量、综合能耗进行总结性的统计与分析。结合发电厂主要生产设备，探究企业生产相关设备的设备型号、数量、单台功率、现有的节能措施以及节能潜力方面的设计方案。

2 发电厂清洁生产的环境保护措施

2.1 清洁生产工艺概念

通过了解近三年内发电情况进行分析，分析发电厂清洁生产工艺的流程，才能满足清洁生产的需要，还能起到保护资源和能源的节能环保作用。在实际的生产工艺技术流程中，完善相关的工艺流程。分析燃煤生产工艺是由专用煤运输到发电厂，送至贮煤场。将煤炭输入煤系统，实现对煤炭进行制粉系统相关的锅炉内燃烧过程，由于锅炉供热系统所产生的蒸汽进入汽轮机，实现高压缸内做功，通过排气再回到锅炉再热系统进行再热的高温蒸汽过程，再回到汽轮机实线中低压缸内进行做功的整体工艺过程，期间观察汽轮机在做功后是否带动发电机发电，同时完善电能高压输电线路输送给用户。在此期间有效完善清洁生产过程，是否解决规划处理相关能源消耗等环保问题，从而减少对人类及社会环境产生的污染现象，有效保障清洁生产过程实施排污物减量化、无害化的绿色生产进程，为今后发电厂可持续化清洁生产，奠定了科学管理依据的主导发展方向。

2.2 完善清洁生产技术手段及目标

第一，探究电力企业清洁生产工艺的流程后，了解或掌握相关发电厂清洁生产环节中遇到的污染物种类和对应这些污染物所涉及的产生部位，例如煤场、锅炉系统、灰厂、化学水处理装置等部位，需要逐一制定相关的清洁生产处理措施。有效增强整体发电厂清洁生产技术达到节约能源，排污降低原材料消耗，同时减少污染物产生和排放量的可行性研究措施[2]。

第二，确保清洁，生产的基本工艺技术手段，通过改进与完善电力企业管理资源降低能耗的利用水平，有效提高整体清洁生产工艺达到节能环保设计思想理念，确保争取废物进行排放后，减少污染最低程度。通过完善相关的设计方法，有效提高排污审计，及时发现排污部位，以及易产生排污影响因素的主要原因，并通过筛选和消除减少污染物解决实际清洁生产的问题，有效提高发电厂环保意识，强化清洁生产，自身达到终极节能减排的管理目标，全面提高电力企业清洁生产经营管理方面的经济效益。

2.3 清洁生产锅炉的技术要点

第一，清洁生产工艺关键的就是锅炉的技术，分析生产过程最前端，设计相关锅炉工艺技术，达到环境保护、预防污染环境的工艺改良措施，有效保障设计达到降低污染最低程度的锅炉过热蒸汽的工艺流程[3]，如图1所示。

图1 锅炉过热蒸汽的工艺流程

第二，锅炉系统包括汽水系统、烟风系统、制粉系统、燃烧系统、除灰渣系统组成，观察锅炉出口蒸汽还分为过热蒸汽、再热蒸汽两部分。

第三，通过分析清洁生产实施锅炉过热蒸汽的工艺技术，需要采用清洁能源的生产与使用过程，选择强化工艺管理，促进原材料环节选择无毒、低毒、无污染材料，有效保障清洁生产达到无污染原料、材料、零部件、物质方面的设备管理措施，同时通过清洁生产组织储运管理措施，减少物料的流失和污染情况，杜绝现场生产区域范围内出现水，油，液，气跑漏冒水等安全事故的现象发生，通过开展清洁生产过程，有效保障锅炉的灰度平衡达到热量平衡，完善灰渣处理系统的资源利用率[4]，如图2所示。

图2 锅炉热量平衡图

对其完善锅炉的出灰量、锅炉烟囱排灰量的处理技术，确保输入热量主要来源于燃料燃烧发出的热量，避免产生一部分热量损失，导致锅炉排烟损失、未完全燃烧损失、散热损失以及其他损失等主要因素，从而实现循环回收利用的节能环保发展目标。

2.4 汽轮机侧及相关化学水处理系统

①汽轮机侧主要包括汽轮机本体和汽水辅助热力系统，实现两回合热加热系统过程。其中的汽轮机则为亚临界，通过一次再热，实现单轴、四缸四排气、冲动式、双背压冷凝式构成凝结水精处理措施，有效保障主蒸汽与再热蒸汽系统均采用单元大部分的工艺技术。分析汽轮机再进入冷凝器冷凝后，通过体外再生实现高速混床，以及整合树脂捕捉器、轴封冷却器，送至低压加热器的工艺流程，使其再回到锅炉循环进行废物再利用节能措施，使其冷却水冷却后再排到大海，其中采用8级抽汽制的汽轮机测系统。

②所采用的化学水处理系统主要是结合锅炉化学补给水处理系统的原理，采用二级除盐处理技术，实现凝结水精处理流程。采用单元制管理“中压系统”，同时制氢系统采用电解海水制氢方式，确保循环水系统采用电解海水产生次氯酸钠方式，进行消毒[5]，如图3所示。

图3 锅炉化学水处理流程

③有效利用先进技术对其现有的清洁生产技术进行改革，避免耗费原材料，导致污染严重产生的工艺技术及设备；通过综合利用开发控制排放的污染物，实施总量控制管理措施，尤其是针对污染物排出的数量以及有效降低浓度管理污染物排放的技术水平；针对少量高效、二次污染的污染物进行处理和处置，通过采用可回收或易降解的包装材料进行运输。运输环节中，针对原材料产品的检验环节，强化对原材料包装、保管、贮运、运输等过程，避免出现污染环境现象。清洁生产的过程中要选择节能产品以及辅助材料，不增加环境的负荷及污染物，选择的材料及辅助材料一定是节能的原材料，对使用者的身体无健康危害，并在产品使用后可以实施相关的产品报废、回收、再利用处理相关的污染措施。

2.5 评价清洁生产排污的管理目标

目前所采用的节油点火技术、低碳燃烧技术，控制煤质源头污染仍然存在着NOx排放量较大、利用粉煤灰与脱硫石膏的利用率不高等问题。结合设备改进生产管理控制技术，加强运行管理减少并降低污染物排放的生产技术水平。针对工业废水、生活污水、废气、固态工程等设计，利用粉煤灰综合利用渠道，有效利用率保持在100%。对应工业废水、生活污水的处理设施，其中生活污水处理，如图4所示。

图4 生活污水处理流程

主要采用膜法生物处理工艺。确保日均处理量约770t，出水的水质可达到COD＜20mg/L，BOD＜10 mg/L，处理后的水作为回用水进行再次利用。

3 结语

综上所述，通过优化原煤混配技术，降低煤耗，实现环境与经济效益共抓。控制原煤混配技术改造升级情况，设计发电锅炉，应配置高效率的脱硝装置，可以在锅炉出厂前直接配置，或者后期进行相关技术要求改良措施，保障减少氮氧化物的排放产生，避免氮氧化物排放浓度不达标，可以制定低氮燃烧技术改良措施；从技术改革运行操作上管理节油工作环节，由于国内油价持续上涨，因此给电力企业带来很大的压力，有效节油是为企业创造经济效益的必然之路；利用粉煤灰综合复杂的系统工程技术，采用出灰运行、灰渣管理、综合提高利用率的管理策略；全面保障发电厂清洁生产审核服务机构，以及评价相关处置生产管理措施。加强了对发电厂人员的培训与教育环节的宣传工作，针对清洁生产新技术的培训，需要同步提高整体生产的实效性。强化清洁生产运行，建立健全脱硫脱硝设施的日常管理制度，控制污染物排放达到合格检验环境保护的标准，在实践中解决存在的实际问题，有效保护可持续发展发电厂的清洁生产管理趋势。