电厂化学的绿色处理趋势和研究

任宏宇 马晓东

内蒙古霍煤鸿骏铝电有限责任公司电力分公司 029200

摘要：随着电厂超低排放升级改造，对电厂绿色提出新的挑战及任务。在装机容量扩大后，环境污染问题日渐凸显，因此，应掌控当前电厂的实际状况，提出针对性的化学绿色策略。

关键词：电厂；化学绿色；策略应用

1电厂化学绿色概述

节能减排一直是企业经营管理的主题，被各行各业熟知，且制定了相应的针对性措施。电厂实施化学绿色策略应用，可从本质上切实解决电力化学污染，被人们普遍认可，电力实际生产、设备维护进程中，使用的原材料对环境、人们存在较大危害，应通过有效技术，对其生产进程中废液、材料等性能予以改变，实现环境保护目标。新型绿色过程、内容涉及多种要素，如生产产品、生产材料、化学试剂等，通过高效化学反应，将原料中各个原子结合至目标分子中，实现绿色排放目标，电厂应充分利用LNG冷能深度除硫后的高品质气源，从本质上消除污染源，促进电厂的可持续发展。

2电厂化学的绿色处理趋势

2.1电厂排放标准

我国2011年发布关于电厂排污标准《火电厂大气污染排放标准》（GB13223—2011）。随着国家相关标准出台，新版排污许可证管理的施行，环境监管污染物超标排放按日处罚的严格执行，各个地区为积极响应绿色理念，施行所处区域相关地方标准。根据相关地方排放标准，将轮发电组NOx排放限值降低，特别在沿海地区，其限制值更低，绿色问题日渐凸显。当前，我国仅有部分发电厂安装此设备，难以满足发达国家排放标准。根据国家标准，电厂与超低排放后的电厂具有同样的排放浓度限值。实际上，由于电厂与电厂基本含氧量不同，若按电能排放绩效值进行测算，电厂NOx排放绩效低于排放改造后的电厂的1.45倍左右。因此，电厂的排放标准亟待提高。

2.2电厂污染物排放情况

根据研究调查表明，我国当前电厂氮氧化物、SO2、烟尘排放限值，需进一步下调空间，电厂的污染物主要涉及烟尘、硫氧化物、氮氧化物等。电厂排放核心污染物为氮氧化物，其中，沿海地区发电厂燃机采取脱硝技术后，对其氮氧化物排放量进行有效控制，电厂可将排放浓度控制在15mg/m3以内，以获得绿色税减免政策。此外，部分电厂未加装脱硝装置，电厂启动阶段氮氧化物短时间超标、气候因素影响，造成某负荷阶段的超标问题应引起关注和重视。

2.3电厂绿色现状

随着经济迅速发展，我国机组装基容量呈上升趋势，2020年以来我国发电组总装机容量已高达1亿kW以上，发电装机容量增加，其污染排放状况加剧。通过对部分地区发电厂进行调研，我国发电厂主要污染物平均排放水平较低，未安装任何除硫除尘装置，NOx排放水平与国家相关标准限值差距较大。调研发现，机组在绿色设施的前期设计、设备配置、日常运维中存在诸多问题，例如，大部分CEMS仪器检测原理为红外法，检测精度不够，不具备NO2检测功能等；已加装SCR脱硝系统的电厂脱硝效率偏低，一般在50%左右，存在较大优化空间等。此外，在2010年前投产的大部分电厂余热锅炉中，未预留加装SCR脱硝系统的空间。

3现阶段电厂化学水处理技术发展特征

3.1设备集中化布设

传统电厂化学水处理系统占地面积较大，生产岗位较为分散，对管理提出新的任务及挑战。当前，随着工作性质及量的变更，若仍沿用传统电厂化学水处理系统，无法获取较佳成效。当前从优化水处理整体流程实际所需考量，设备整

体布设较为紧凑、立体、集中，切实减少设备占地面积，提升设备综合利用率，为统一高效管理提供便利。

3.2生产集中化控制

生产集中控制主要指电厂将化学水处理各个子系统，高度集成为一个控制体系，将传统模拟盘予以去除，通过PCL及上位机操控，对各个设备进行数据采集、控制，上位机与PCL间数据通过接口实现信息交互。各个子系统以局域网总线为核心，连接在化学主控制室上位机上，引入大集控理念，将化学水处理控制室和电厂主控制室系统联网，实现远程监控和操作的功能。

3.3智能化控制

随着5G时代的到来，手机智能化巡检技术被广泛应用，水处理控制和管理逐步升级为无人值守、更加安全可靠的阶段。电厂应重视化学在线仪表的投用，对污染物排放各项指标进行监控和报警设置，对生产经营过程中的活动进行全方位的绿色干预，提高管理实效。

3.4以绿色节能为导向

随着环境保护意识增加，需消除水处理进程中产生的各类污染，以不使用或减少使用化学药品为主趋势，与我国倡导的绿色理念相吻合，如锅炉水处理向“少排放、零污染”“少清洗、零清洗”的方向发展。随着水资源可持续利用理念不断深入，电厂作为水资源耗损大户，科学、合理利用水资源，提升水资源使用率，成为电厂水处理工作首要考量问题。依靠管理制度及科学技术，实现水资源循环、回收使用目标。废水“零排放”在部分电厂中实现，其主要强调从水体中取水，禁止向水体或周围环境中排放废水。

3.5工艺多元化自动化

传统电厂水处理工艺中，多以混凝过滤、离子交换、磷酸铵盐处理为主，伴随科学技术发展，全膜处理、电除盐、汽水品质远程监控、炉内水处理自动加药等技术应运而生，被普遍应用于水质处理中，此外，树脂在凝结水处理中具有积极作用。

4电厂化学绿色策略应用

4.1锅炉补给水处理和废水零排放管理

锅炉补给水处理为电厂化学绿色工作核心内容，在多方面应用具有显著成效。传统水处理方式难以满足当前电厂实际所需，需立足当前实际状况及需求，实施锅炉补给水处理，包括澄清池、过滤系统、超滤、反渗透等水处理技术，降低废水产生量，最终完成水处理工作。采用废水零排放处理技术，废污水包括锅炉排污水、生活污水、含油污水、燃机清洗水等，经中和、混凝、澄清、生化处理后循环利用。企业应加强对环境隐患发排查处理和突发环境应急管理，泄漏、火灾爆炸产生的次生灾害等原因造成的环境污染可及时得到有效处理。

4.2烟气脱硝技术应用

电厂采用天然气为燃料，NOx是主要污染物，除燃烧室结构外，污染物排放受天然气成分、进气温湿度、天然气温度等因素影响。按照控制位置不同，可将排放控制技术分为轮机本体控制技术、余热锅炉SCR控制技术和外部因素控制技术。

目前，国内外轮机NOx减排技术主要有燃烧室注水、注蒸汽技术、干式低氮燃烧技术、催化燃烧技术等，主流技术为干式低氮燃烧技术。针对轮机干式低氮燃烧的降氮技术路线主要有机组燃烧调整、燃烧器部分功能优化、对现有轮机燃烧器升级改造。电厂氮氧化物超低排放改造属于采用先进技术实施减排工程，作为诚信企业的一项重要评比扣分指标，应大力争取相关部门政策资金补助。

4.3电厂氮氧化物排放控制

电厂可以采用干式低氮燃烧系统升级和改造SCR脱硝技术，降低NOx排放浓度，应加强燃机燃烧器技术管理，包括检修、运维。根据在线监控数据，及时做好燃烧调整，注意控制运行期间，燃机燃烧喷嘴值与主燃区燃料比例应合理，保持氮氧化物排放在较低范围，兼顾安全和绿色。电厂企业应做好烟气在线监控设施的维护升级管理、计量检定、比对监测管理，提高仪器检测精密度，为制定科学的减排措施提供数据支撑，确保电厂排放的真实水平体现。

结语

随着经济迅速发展，环境污染问题日渐凸显，我国大力提倡节能绿色，电力工业事业革新，使电厂成为市场主体，为发电厂提供多元化的市场原则。在此种新形势下，电厂为确保自身经济收益、未来可持续发展，需重视节能绿色，针对自身当前实际状况，结合国家相关排放标准，通过有效的化学绿色技术，加强日常技术监督管理和环境日常监测工作，保证绿色设施健康稳定投入。按照新版排污许可管理要求，进行浓度和总量控制，实现各类排放均达到国家标准，促进电力产业按生态环境要求稳定、健康、高质量发展。

参考文献

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