火电厂的污染和防治技术的简述

杨利

摘  要：我国的用电主要来自于火力发电，火电厂在提供清洁电力能源的同时，也会造成非常恶劣的环境污染，怎样减少污染物排放，提升环境的洁净度，已经成为一个非常重要的环保课题。文章就火电厂所产生的污染类型、危害以及一些防治的技术方法作简单的论述。

关键词：火电厂;煤炭;污染;防治

中图分类号：X773 文献标志码：A         文章编号：2095-2945（2020）34-0147-02

Abstract： The electricity consumption in China mainly comes from thermal power generation. Thermal power plants not only provide clean electric energy， but also cause very bad environmental pollution. How to reduce pollutant emissions and improve the cleanliness of the environment has become a very important environmental protection issue. This paper briefly discusses the pollution types， hazards and some technical methods of prevention and control produced by thermal power plants.

Keywords： thermal power plant; coal; pollution; prevention and control

引言

現阶段我国的能源结构已呈现为多元化，多种能源领域研究成果突出，尤其可再生新能源的研究应用发展迅速，在各个方面都有较大突破，在实践中得到了应用，但是占比小，范围窄，预计在未来很长一段时间内，煤炭的比重还是占主要地位，以煤炭为主的能源结构不会发生很显著的变化。

随着改革开放以后我国经济的飞速发展，我国工业与居民用电的需求日益增长，作为提供电力来源的火电厂数量，迅速增加，但随之而来的就是环境污染问题。

煤炭是火电厂主要的燃料来源，火电厂燃烧煤炭来发出电能，煤炭燃烧后生成的排放物会对人们赖以生存的环境造成严重的污染。随着污染的不断加重，人们的生活受到了干扰威胁，使人们环保的意识不断增强，对环境的保护也越来越重视，节约减排与环境保护已经成为了当今社会发展的重大主题。国家主席习近平提出“绿水青山就是金山银山”，减少污染，净化环境，就是财富。环境污染的治理已经刻不容缓，作为污染物排放大户的火电厂，将承担着巨大的减排任务。经过这些年的不断努力，火电厂污染物排放均符合国家排放标准，污染的防治已初见成效。

1 火电厂污染物的生成

火电厂的燃料主要是煤炭，煤炭通过燃烧释放出热能，经过一系列的流程转化，变成了我们生活中用的电能。

煤炭是古时候的植物埋在地下经过漫长的时间形成的，它是由多种有机物和不同种类的无机物组成的混合物，煤炭在燃烧过程中，里边的各种元素和化合物经过化学反应生成不同的化学产物，这些化学产物排放到周围环境就会造成各种污染。在生产过程中，会用到各种化学药品进行水处理，生成各种废水;设备的集中运行会形成噪声。

2 污染因素及影响

2.1 烟尘

煤炭作为火电厂的燃料，燃烧后会生成二氧化硫、氮氧化物等有害气体，还会生成大量的烟尘。当前大多数火电厂为了节省成本，采用多煤种混烧的方式，燃用劣质煤的情况普遍存在，导致烟尘以及有害气体大大的增加。在高温环境下，部分粒子呈现为熔融状态，慢慢的球化形成圆形粒子;另一部分没有熔融的不规则颗粒以矿物粒子存在，烟尘的主要组成就是大量的这两种粒子。

这些粒子排放到大气，漂浮在空气中，随着浓度不断的增加，形成我们熟悉的雾霾。其中大一些的粒子，在重力作用下，落到地面上，就是我们见到的灰尘;小一些的肉眼不可见，随着人体呼吸，进入呼吸道，一部分被鼻毛等人体免疫系统阻挡，还有一部分进入到人体的肺部沉积，对人体造成伤害。近几年，我国出现雾霾重污染天气的指数逐渐增高，对我们的日常生活和身体健康造成了严重的影响和危害。

2.2 二氧化硫

煤炭中的硫元素在燃烧后生成二氧化硫，二氧化硫随着烟气排入到大气层，与大气层中的水汽结合反应，最终变成了硫酸，硫酸是一种具有强烈腐蚀性的物质，它随着雨水一起落向地面，进入土壤或者覆盖到物体的表面，会影响到各种生物的生长和发育，甚至直接导致植物的大面积死亡，对金属造成严重的腐蚀。大气中的二氧化硫浓度若是超出一定标准，对人体也会造成严重的危害。

2.3 氮氧化物

煤炭经过燃烧，有三种途径可以生成氮氧化物：

（1）空气里的氮气在高温条件下随着煤炭的燃烧生成的氮氧化物。（2）燃料里的氮元素在高温条件下燃烧经过氧化生成的氮氧化物。（3）燃料里的碳氢化合物与空气中的氮气在过氧空气系数下，缺氧燃烧形成的氮氧化物。

氮氧化物是空气的主要污染物之一，与大气层中水汽结合，反应后形成酸雨，与二氧化硫一样是污染严重的因素之一。氮氧化物还是有毒的气体，吸入人体后会造成身体的伤害;还会发生一系列光化学反应，生成的臭氧和光化学烟雾也会对人体造成极大的伤害。

2.4 废水污染物

火电厂在生产运行过程中，会生成灰水、化学酸碱废水、含煤废水等。如果直接排放到周围环境中，就会造成严重的水污染和土地污染。冲灰水污染重、量大、重复使用率低，已经有很多的技术对冲灰水进行处理。现阶段，大部分的水冲灰已经被干除灰代替。酸碱废水如果排放，会改变周围环境的pH值，对土地和农作物造成酸碱腐蚀。

2.5 固体废弃物

火电厂固体废弃物主要指的是燃烧后形成的废渣。废渣主要包括粉煤灰与炉渣。如果没有合适的预防与维护措施，会导致空气环境以及土壤环境的污染，进而影响到人类的生活和健康。

2.6 噪声

火电厂的设备多，体型大，在提供强大动力的同时相应产生了高频的噪声。不仅危害员工的身心健康，并且对周围的环境造成了干扰。

以上这些污染物如果不加控制排放到周围环境中会影响到整个生态环境：第一，大气污染。烟气中的有害物质进入到大气中，可以破坏大气的生态结构，产生温室效应，甚至破坏臭氧层。第二，土壤污染。二氧化硫和氮氧化物排放到大气中会形成酸雨，酸雨的危害将会直接作用到土壤中，影响植物的生长发育，使农作物的产量和质量下降。第三，生物多样性污染，对植被生物以及动物和人类的生存产生威胁。如果对敏感生态环境造成了污染，将会引发一系列的环境问题。

3 污染的防治技术

3.1 烟尘的控制

火电厂控制烟尘的主要方法是采用除尘器来捕捉烟气中的粉尘，达到减少烟尘排放的目的。除尘器主要包括电除尘、布袋除尘器和电袋复合式除尘器。除尘器的除尘效率一般都能达到95%以上。主要采用的是电除尘和电袋复合式除尘器。

采用电除尘时，烟气在通过电除尘内高压静电场的时候，与电极间的正负离子发生碰撞并结合，一同在电场的作用下吸附在电极上，通过振打装置将电极上的灰掉落在灰斗内;布袋除尘器是通过布置在除尘器内一定规格数量的布袋将烟气中的烟尘颗粒捕捉吸附，通过除灰设备将灰尘收集在灰斗内，输送到灰库储存起来，运到加工厂进行二次利用。

3.2 二氧化硫的控制

火电厂的脱硫可以从燃烧前、燃烧中、燃烧后这三个阶段来进行分别处理。目前各种脱硫的工艺技术都相对成熟稳定，脱硫的效率基本在98%以上。

（1）燃烧前脱硫就是在选用燃煤时，对煤炭进行洗选等处理，筛选出低含硫量的合适煤炭。（2）燃烧中脱硫是指煤炭燃烧时，在炉内加入一定介质，一般为石灰石。石灰石与燃烧产生二氧化硫发生化学反应，生成无污染的硫化物，达到脱去煤炭中硫的目的。主要有循环流化床燃烧技术，它采用炉内燃烧脱硫，可以有效的减少烟气中的含硫量，减轻烟气脱硫的工作任务。（3）燃烧后尾部烟气中的二氧化硫主要通过外部脱硫装置，控制二氧化硫的含量，目前采用的烟气脱硫工艺主要有湿法脱硫，半干法脱硫和干法脱硫，我国火电厂大部分采用湿法脱硫工艺。

随着脱硫技术经验的积累，脱硫技术的成熟完善，脱硫的效果非常显著。但是，环境保护的标准越来越严格，形势依然严峻，在原有基础上，还必须进行新技术的研究开发，以达到更高的标准要求。

3.3 氮氧化物的控制

氮氧化物的控制在火电厂叫做脱硝，方法主要有两种，在燃烧过程中控制和燃烧后对烟气的控制。燃烧过程的控制是通过控制燃烧中氧量的多少来控制氮氧化物的生成，主要的技术有低氮燃烧技术、分级燃烧技术等。低氮燃烧技术经过不断的摸索应用已相对成熟，效果也非常显著。燃烧后烟气氮氧化物的控制主要有选择性催化还原法SCR和非选择性催化还原法SNCR两种，都是利用氨在高温烟气中与氮氧化物发生化学反应生成无污染的氮气，减少氮氧化物的生成。这几种方法均能够达到相对理想的脱硝效果。

3.4 废水的控制

火电厂生成过程中产生的废水，均经过处理后达到无污染排放或者二次利用。现阶段新建火电厂机组已经摒弃了湿式除灰，采用干除灰方式，取消了冲灰水。其他的废水符合排放标准要求的，直接排放到雨水井或者地沟内，不达标的废水被送到工业废水处理站经处理后达到排放标准后排放，或者进行重复利用，作为冲洗水或者其他用水。

3.5 固体废弃物的控制

火电厂产生的固体废弃物主要以综合利用为主，运输到加工单位进行再处理，得到可以利用的二次产品。既可以减少环境污染，还可以增加收益。

3.6 噪声的控制

在设备选型时，选择噪声较低的设备;在必要的风道加装消声器;在噪声大的设备周围加装隔音板等。

4 结束语

环境保护已经是全人类共同的责任，要想做好环保工作，就要从源头上得到遏制。火电厂的污染是影响环境保护的一个重要因素，我们要响应国家号召，严格执行国家相关标准，做好节能减排工作，有效控制污染物的排放。

要注重环保设施的管理和投入，打造绿色环保火电厂，在现有技术的基础上，进行研究开发，将新技术运用到实践当中，早日实现火电厂“零排放”。大力发展新能源技术，争取早日取代火力发电的主要地位，减少污染物排放，回归绿水青山。

参考文献：

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