火力发电厂生态环境保护管理的研究

中电建湖北电力建设有限公司 余 波

随着国内经济的快速发展，人们的生活水平得到了进一步提升，但是生态破坏问题却不断凸显，尤其是以电力行业为主其周边的环境逐渐恶化，其中雾霾天气和沙尘暴等恶劣天气便是最好的证明。在过往的发电方式中以火力燃烧发电为主，将煤炭燃烧作为发电的燃料，但由于以前的发电燃烧效率不佳，在煤炭燃烧过程中会出现燃料燃烧不充分等问题，使得在排放的废气中二氧化硫等物质含量过多，达不到国家的燃放标准，长此以往而来火力发电对生态环境系统造成了严重破坏。

在城镇化的不断推进中，为了保证基础的生产与生活需求，需要大力发展火力发电行业，以此推动多个生产行业的发展，电力行业作为基础性能源发展产业，直接关系到了地区经济的发展的速度，但也与生态环境的破坏有着密切联系。但某些地区由于生产力低下，为了大力追求经济发展对生态环境造成了严重的破坏，因此现阶段在生态环保理念逐步发展并深入的情况，这些地区出现了先污染后治理的方式，虽然在一定程度上促进了当地经济的发展，但后期的环境治理工作量和成本都急剧增加[3]。

在此背景下提出了火力发电过程中的环境保护管理方法，以期在发展电力的同时保持生态环境平衡，既可在煤炭运输和燃烧过程中减少对环境的污染和破坏，也能够在发电过程中处理好经济发展与生态保护的关系，实现绿色发展。

1 火力发电厂的生态环境保护管理方法

1.1 设置生态环境保护基础指标

在大力发展电力企业的过程中，受火力发电影响，在火力发电厂过程中会出现各种环境问题，以此对发电厂周围的生态造成极大影响。主要是由于火力发电的过程中会产生烟尘以及SO2及废水、废渣的排放。在整个发电过程中无法对煤炭进行综合利用，使得粉煤的利用率急速降低，不能达到相关的节能环保要求。

为解决火力发电过程中出现的各类环境问题，在对其进行生态环境保护中需要制定新的管理方法，并且要根据该方法设计新的生态环境保护基础指标。按照国家的环保计划要求，制定的保护管理方法中，利用模糊评价的方法对生态环境保护基础指标进行打分，并且根据一级指标和二级指标的类型进行初步统计。该指标评价系统中会含有多个专家的打分标准，以十五位环保专家的多轮评分，在火力发电厂中对影响生态环境的因素进行依次分类和评分。

其中火力发电对生态环境的影响主要包括三个方面：一是煤炭燃烧过程中会产生SO2，如果发电设备无法对其进行有效过滤，则会出现过量的SO2排放在空中，对区域范围内空气质量造成一定的不利影响，形成酸雨，导致臭氧层被破坏；二是洗煤的废水不回收排放量过多会造成地下水资源的破坏，污染工业用水和生活用水[2]；三是在煤炭的综合利用上，如果使用的煤炭资源自身成分不好，通过燃烧技术无法对其杂质进行过滤，会造成燃烧过程中烟尘和颗粒物过多，导致雾霾天气出现或加重。

因此在设置生态环境的保护管理基础指标时，应该将主要影响因素作为一级指标，按照减少SO2和烟尘颗粒以及废水排放为主，同时在其中分别分类出多个二级指标。在脱硫过程中，可采用调节能源结构和低碳燃烧模式引进并行的方法，推广使用脱硫设施，用大容量的坑口机组压缩火力发电，使得烟尘发放量达到排放标准，以此提升火电厂周边环境质量。

1.2 划分火力发电过程环境防护范围

根据火力发电过程中对生态环境的多个影响因素设置环境保护的指标等级，按照主要指标和分级指标进行环境防护范围划分。划分环境的防护距离是确保火力发电过程中生态环境可避免受污染和侵害，即在发电施工和环境保护中设置一段安全距离，避免周围环境因施工而被破坏[3]。在划分距离过程中除需要考量不同气体的排放量外，还需对其无组织的排放结构进行思考，考虑其是否能够达到环境的高风险值。以多个考量因素为基础在依次划分指标的范围内，构建一种新的环境安全防护距离的评判原则。在安全防护距离确定的原则中，要将污染物的种类进行识别，参考危害环境的风险评价因子对火力发电的过程进行全面考量，以此为后续的生态环境管理奠定坚实的基础[4]。

根据我国当下阶段推行的火力发电标准，对不同的发电设备进行选择，以保证在划分安全距离的情况下能够满足生态环保要求。对火力发电产生的烟尘需将酸性气体与碱性吸收剂进行化学中和，利用干式和湿式以及半干式的净化方法进行SO2的转化，但在转化过程中的碱性制剂选择中，需考量有效抑制中不会产生其他有害气体，目前选择较多的为非催化还原法。完成烟尘和SO2的区域防护后需对废水和废渣进行处理，在燃烧后进行火力发电废水处理时可利用回喷清洗滤液的方式进行处理，对排放废水开展生化和膜化处理，使其能够达到国家一级废水排放标准。

对于污泥和浓缩液的处理。在对造成污染因素进行分析工作过程中，所有的防护安全距离设置均需要以火力发电厂为基准，在内部进行各类污染物质的处理，不可将其运输至外部再行处置。通过不同环境保护指标在完成可控距离划分后，利用质量控制理论对产生火力发电的设备，进行排放质量控制以完成生态环境保护。

1.3 确定火力发电设备质量控制标准

对于火力发电厂施工过程中的安全距离划分完成后，确定火力发电设备质量控制标准，在源头处完成排放污染物的控制。在火力发电过程中包含多个运行机组，在进行调试和运行期间对技术人员进行培训，保证发电系统能够在安全稳定的状态下进行电力供应。发电系统主要由锅炉设备和发电机以及水电管路组成，在对各个设备进行安全管控中，若想要排放的污染物符合洁净标准，需要保证电力系统的各个组件清洁。以质量控制理论对其分别进行管控，一般火力发电厂采用的洁净控制工艺，为吹管工艺即在杂物通过管路时进行连续的吹管检查，在污染物排出端口时进行水压监测和酸洗碱洗中和。

分别对火力发电的电气设备进行质量控制，即在锅炉设备管控中需要及时对其传导进行洁净，选择铝制材质的靶板进行吹管处置，降低管内的水汽残留堆积对后续废水的排放影响，降低污染物的排放。操作过程中馆内的瘢痕数量不得高出8个点，且在瘢痕的厚度标准中不能超过0.8这一值，只有这样才能视为该锅炉燃烧管路符合相关的质量管理标准。

其次火力发电主要靠发电机进行热值传递，在评价发电机机组的性能指标中，其煤炭的发电标准主要为热力的消耗值。通过改变火力发电机组的流通间隙调整排放物的数值，对施工质量的控制重点放在污染物流通这一过程中，保证设备的热力值设计下限需要低于或者等于国内燃烧标准，其中若热耗值超过1.5时表示发电机组出现问题，会导致生成的污染物不能达到排放标准。

最后是对整个电力系统的洁净装置进行把控，以白色棉布擦拭后的表面清洁度为标准，若对洁净装置质量管控后白布没有变色，则视为该管路中的污染物排放达到洁净控制标准，不会对划定的安全范围造成环境污染。以管道中循环冲洗后的剩余物质进行检测，在利用颗粒度检测仪器后，检测其内部的管理粘度和乳化度是否符合规定，若符合则表示洁净装置能够满足污染物符合环境排放控制标准。至此在设置生态环境保护基础指标，划分火力发电过程中环境防护范围，确定火力发电设备质量控制标准，完成火力发电厂生态环境保护管理方法设计。

2 实验结果分析

在本次研究中提出了新型的火力发电厂生态环境的保护管理措施，对环境的保护指标和安全范围进行了优化和完善，为验证此次设计的环境管理方法具有实际应用效果，选择某省火力发电站作为研究对象，获取其近一年内的排放信息，将SO2排放指数和废弃水质情况进行统计，分别录入在MATLAB监测测试平台中，此次构建不同污染数据的火力发电模型。测试以管理前后的污染物排量结果，作为对照数据进行环境保护，以每两个月为一次统计间隔，分别采集该发电厂2020年的污染物排放数据，其SO2排放量（吨）、废水质量（pH）、污染程度分别为：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。

根据以上统计划分环境保护管理的内容，以SO2的排放和废弃水质情况进行统计，可知该发电厂在2020年的排放物在影响环境污染源之中以冬季的SO2排放量居高，考虑到由于寒冷天气供暖的影响，并且冬季季候干燥，空中的排放物不能及时分散，导致空气污染指数增加。废水的排放以pH 值作为污染评判标准，水质过酸则表示在进行处置时会造成土壤污染，通过不断地渗透作用进而影响地下水资源。

对统计好的数据信息进行整合，引用两组传统的环境保护方法作为对照，分别在模拟发电中进行污染物同步治理，以此达到生产和环境保护管理一同实现的目的。根据国家对环保工作的要求规范，在电力发电过程中分别对影响环境的指标进行设定，其中每年度SO2的排放量需控制在5万吨之内，平均下来每月的排放量不能高于4000吨，废水的排放标准需满足循环利用最低范围，即水质酸碱度要控制在6.0pH～6.5pH 之间。分别对两个污染指标进行保护管理，第一阶段进行SO2的排放测试，以三组方法为管理标准（图1）。

图1 不同管理方法下SO2排放结果对比

根据图1中内容所示，以此次环境保护的模拟周期采集到的信息为准，在本文方法的应用下，SO2的排放量较比原有数据有所降低，而且排放后的数据值在标准范围之内，远远低于国家规定的排放指标。然而两组传统方法下对SO2的管理效果不佳，虽然将冬季过高的数据进行了控制，但整体排放量依然高于排放标准。综合治理结果来看：在新的管理方法下，能够在火力发电的过程中，对影响生态环境的SO2进行标准控制，以满足生态保护要求，具有实际意义。

在完成SO2的排放量管理测试后，对废水的质量进行测定，采用水质探测仪对发电后的废水进行检查，以年度综合水质排放标准作为测试结果。据表1内容所示，在本文方法的应用下，该火电厂施工中的废水水质能够满足国家排放标准，而两组传统方法的年度排放不能满足指标，废水质量仍处于偏酸质量。综合整体测试结果：以两个污染源指标作为此次研究的优化措施，在综合保护管理中能够满足国家规范范围，使其能够达到洁净排放的标准，具有较好实际应用效果。

表1 不同方法下废水质量检测结果（pH）

3 结语

综上所述，本文方法应用效果要远远好于传统方法。但是在研究过程中也存在些许问题，如在测试环节中只对年度的污染源进行了测定，所得结果具有一定的偏差性，可能会存在某个月排放量过大而出现污染问题，不能及时发现。后续研究中会在发电过程中进行全方位管理，同步进行发电中环境保护管理措施，为生态环境治理提供更加科学的理论依据。