我国属于资源与能源相对缺乏的国家，加上人口基数大，人均占用资源率相对较少。随着新时期推行的一系列改革措施，能源行业也实现了转型升级。如电力行业改革，不仅建立了完善的电力生产产业链，也在智能化控制方面实现了“无人职守”等目标。尤其是，电力发电产业呈现出多元化能源供给的发展态势，如风力发电、水利发电、煤电、地热发电等。与改革获得的成果相比，在向集约化转型过程，还存在一些火电厂的节能环保问题需要进一步解决^[1]。下面以此为出发点展开论述。

1、火电厂系统中存在的节能环保问题

1.1排放二氧化硫气体问题

在火电厂运行系统，以煤炭燃烧为主，此时二氧化硫气体在煤炭利用率相对较低的情况下，即会使煤炭中的硫元素以气体的形式与烟气的形式排放到空气之中。二氧化硫作为一种有毒有害的气体，一方面会在空气中与水分子结合，产生化学反应并以硫酸雨的形式降低到地面，对植物、动物及人的生命健康造成污染。另一方面，二氧化硫气体排放后，会以微小颗粒的形式部分存在，而这种以烟气形式存在的二氧化硫会进入人的呼吸系统，并引发一系列疾病，如肺尘病、肺气肿等呼吸系统疾病等。另外，太阳辐射也会催化二氧化硫气体并使其转化为危害性更强的污染物，并在转化后造成水质变质、土壤贫瘠、腐蚀建筑、植被枯萎等。

1.2排放二氧化碳气体问题

二氧化碳气体的排放是锅炉汽轮机系统中最为常见，但是，从排放量方面看，二氧化碳在该系统中的排放量相对较大。面对全球变暖与海洋发生的厄尔尼诺现象及冰消融等问题，二氧化碳气体的排放亟待控制。就常规使用量看，在火电厂锅炉汽轮机系统需要大量的煤炭资源支撑其电力生产，高达十几亿吨的煤炭在燃烧率相对较低的条件下，加剧了二气化碳的排放量与一氧化碳排放量，同时一氧化碳又以气体的形式与空气接触后转化成二氧化碳气体。

1.3排放废烟气问题

除以上两种主要气体的排放之外，排放废烟气问题在火电厂锅炉汽轮系统节能环保方面也比较突出。如硫元素存在废烟气中就可以引发刺鼻气味，而烟气本身就足以产生呛咳等问题。从现在我国在有害吸入颗粒方面的规定，较大的PM10颗粒即可进入呼吸系统，而更为微波的PM2.5的吸入率更高。尤其是废烟气造成的雾霾天气，会对社会公共秩序产生较大影响。系统如果采用高温烟气排放方案，通常温度均在100℃以上，此时，也会使火电厂的热效率受到损失，当热量与烟气同时排除时，热量也会相对减少，进而造成燃料资源的浪费，若形成恶性循环，即会造成资源浪费与生态环境双重破坏作用^[2]。

1.4排放废渣问题

煤炭燃烧效率相对较低与燃烧本身均会产生废残渣，其中，烧烧效率低下会加剧这种废渣的生产，从废渣成分看，其中的灰物质相较多，也富含较多的微量元素。以现阶段运行的火电厂看，废渣产生率相对较高。一方面会以扬尘的方式排放到空气与土壤中，另一方面，也会随着灰物质含量的持续性增强与排放而造成一系列环境污染与土地占用等。

2、火电厂锅炉汽轮机系统节能环保问题的解决措施

2.1安装脱硫装置

从当前同行业的系统改造升级经验与实践的节能环保方案看，对于排放的二氧化硫气体，可以通过安装脱硫装置加以解决。目前安装的脱硫装置类型较多，有循环样式的脱硫装置，也有针对废烟气的脱硫装置；其特点是价格高、脱硫效率相对较高，并不能百分之百达到完全脱硫效果，但是从节能环保的角度看，能够有效降低二氧化硫排放量，并使其保持在节能环保的标准规定之内。间接的讲，通过安装脱硫装置也可以节约系统改造或设备更换产生的大资本投入，与配套资源的投入成本等^[3]。针对神华胜利发电厂特点，考虑到当地水资源极其匮乏，全厂耗水指标要求小于0.03立方米/(秒·百万千瓦)，采用常规的石灰石-石膏湿法脱硫耗水量大，不能满足电厂总的耗水指标，综合比较后本工程脱硫选用成熟高效的石灰石—石膏湿法烟气脱硫工艺，辅以吸收塔内除尘措施、吸收塔后烟气冷凝降温收水装置，实现高效脱硫、除尘集成一体化、全厂零补水创新型新工艺。脱硫岛设计按原煤收到基全硫均为1.10%、系统入口SO₂浓度按4190mg/Nm³(标态，湿基，实际氧)设计。脱硫出口SO₂浓度低于10mg/Nm³，在FGD入口烟尘浓度不超过30mg/Nm³的条件下，出口烟尘浓度低于5mg/Nm3(标态，干基，6％O₂)。不设增压风机、GGH及烟气旁路。要求在设计条件下(设计煤种、校核煤种)，脱硫效率为≥99.76%。且脱硫吸收塔及其浆液泵房等设施布置于机组间冷塔内。

2.2提升燃烧效率

火电厂锅炉燃烧过程中的燃烧效率控制极其重要，提高燃烧效率可保证锅炉运行经济性与安全性，使火电厂资源利用最大化，提高产电率。同时，随着国家绿色环保政策的逐渐推进，火电厂还需要在提高发电技术的方向上着重考虑发电过程中燃料的利用率及对不可再生能源的影响。神华胜利发电厂燃用煤种为内蒙地区老年褐煤，其全水分高达35%，表面水分大于15%，煤质特点为高水分、高挥发分、低热值、低灰熔点，低可磨性系数，其燃烧特性表现为易着火，极易燃尽，结渣严重、灰的沾污特性严重。这对于锅炉充分燃烧是一个极大的考验，所以有必要织良好的燃烧过程，保证炉内不结渣的情况下燃烧速度快，而且燃烧完全，得到最高的燃烧效率。因此，锅炉应在最佳空气过量系数下运行，保证适当的炉温、空气和煤粉的良好混合及足够的燃烧时间。

2.3降低废烟气量及排烟温度

废烟气排放需要从多个方面进行控制，一方面需要增加过滤设备，使其中的颗粒得到筛选控制，目前市场过滤设备类型多、功能多、针对性强，可以根据厂内的数据库进行颗粒物分析，然后选择适用的过滤设备。另一方面，应该应用脱硫装置、提高燃烧率尽可能使主要的烟气获得控制，从而降低污染率。另外，在排放温度控制方面，需要增加管理，对排放设备进行精细化管理，定期清除污垢减少其腐蚀与吸收掉的热量。目前经验表明，将废烟气向热能方向的利用转换，可以降低其排放温度并使损失的热量获得有效利用。神华胜利发电厂项目采用高效梯级烟气余热利用系统，回收不同烟气温度下的烟气余热，降低机组煤耗，并提高除尘器的收尘效果、降低脱硫水耗。第一级装设在干式静电除尘器入口，加热凝结水，既回收烟气余热，又降低除尘器进口的烟温，有效降低烟尘比电阻、减少烟气容积流量，从而大幅提高除尘器效率。烟气温度拟从烟冷器入口的151℃（THA工况，考虑空预器和烟道漏风后）降至107℃，烟气余热利用装置的进出口烟温差约为44℃。根据烟气比热容计算，该温度段可利用余热约42.38MW。第二级烟气余热利用装置装设在脱硫塔入口，加热热媒水，回收烟气余热的同时可降低脱硫塔入口烟温，从而大幅降低脱硫水耗。烟气温度拟从引风机出口的114℃（THA工况，考虑引风机温升）降至90℃，烟气余热利用装置的进出口烟温差约为24℃，可利用余热约20.12MW。

2.4增强废渣回收利用

排放的废渣目前利用渠道相对较多，如进行砖石转换生产，进行废料再处理，回收并加以利用等。从成本投入角度与节能环保及废物利用需求看，可以采用与社会化企业合作的方式，将灰物质直接进行基础设施建设方面的物料加工；或者，利用现阶段的环保技术与垃圾处理技术，对其做细致处理，将其转化成相对无害的工艺品。在新时期的产业转型升级条件下，有必要根据废渣的产生量，专门设置一条可以赢利的生产线，使废渣变成设备更新的经济来源，提升火电厂的生产闭环建设水平。

3、结束语

总之，既要注重对其中烟污染的处理，也应该针对排放的废渣等进行收集与处理，推进废物利用措施。建议在现阶段增强技术路径与管理路径的资源整合，尽可能从系统性的节能环保理念出发，以生态文明建设中的新思维与新观念重新评估火电厂系统节能环保问题，进而更为细微的使节能环保措施落实到运行系统，提升节能效果。

参考文献

[1]许瑞杰.火电厂锅炉低氮燃烧改造与运行优化调整分析[J].化工管理,2020,17(24):147-148.

[2]张鹏举.火电厂锅炉引风机的故障及研究对策分析[J].科学与信息化,2020,20(21):123.

[3]王春杰.火电厂锅炉烟气脱硫脱硝协同控制技术研究[J].化工管理,2020,11(15):118-119.