浅论电厂灰硫排放问题及其环保解决方案

庞 博

（国家电投集团协鑫滨海发电有限公司，江苏 盐城 224500）

引言

研究结果表明，通过改进和采用新的技术手段，结合法规政策的引导，可以有效地减少电厂灰硫排放，从而对环境进行有效保护，并为相关领域提供了重要的理论依据和实践指导。

1 电厂灰硫排放的环境影响和重要性

电力生产是全球大气污染的主要来源之一，尤其是煤炭电厂。当煤燃烧时，其中的硫会与氧结合形成二氧化硫，这是一种常见的空气污染物，可以引起酸雨和呼吸道问题。过去几十年里，许多国家都在努力通过各种方法减少电厂的硫排放[1]。这些方法包括使用低硫煤，安装脱硫设备，或转向更清洁的能源，如天然气、核能或可再生能源。

电厂的灰硫排放对环境产生重大影响，不仅导致空气质量下降，而且还可能引发一系列的环境问题和健康问题。第一，灰硫排放对大气质量产生直接影响。燃煤电厂产生的硫氧化物和颗粒物能导致空气污染，加剧全球变暖[2]。在这些污染物中，二氧化硫是最主要的污染物之一，它可以与大气中的水分子反应形成酸雨，导致森林，农作物，水体的酸化，进而对生物多样性和生态系统产生破坏性影响。第二，灰硫排放对人类健康构成威胁。高浓度的二氧化硫和颗粒物可以导致或加剧各种呼吸道疾病，如哮喘、慢性阻塞性肺病、肺癌等，严重威胁人类健康。此外，对易感人群如儿童和老年人的影响尤为严重。第三，灰硫排放对土壤和农作物造成伤害。硫氧化物的沉降可以改变土壤酸碱度，影响土壤生物活动，从而影响农作物的生长。同时，酸雨还会破坏建筑物，影响城市的美观[3]。因此，控制电厂的灰硫排放对于保护环境，维护人类健康，以及保障农业生产具有重要的意义。

2 目前电厂灰硫排放的主要原因

电厂灰硫排放的主要原因包括以下几方面：第一，电厂化石燃料的高消耗是导致灰硫排放问题的核心原因之一。由于我国能源结构以煤炭为主，热电厂需要大量燃烧化石燃料来满足电力需求，这导致了大量的灰尘和硫氧化物排放。在燃料燃烧过程中，硫分被转化为二氧化硫等有害气体，直接排放到大气中，对环境造成了严重污染。第二，现有的污染控制技术和设备存在不足。尽管电厂已经采取了一些措施来减少污染物排放，如安装脱硫设备等，但这些设备和技术往往不能有效地去除所有的灰尘和硫氧化物。而且，由于高昂的运行和维护成本，电厂可能无法持续使用这些设备，从而导致污染物排放超标。第三，环保法规和政策的实施力度有待加强。虽然我国已经制定了一系列环保法规和标准，但在实际执行过程中，仍存在一些问题，如监管力度不够，罚款太轻，不能有效地遏制电厂的污染行为。

总体而言，目前电厂灰硫排放的问题主要表现在化石燃料的高消耗、污染控制技术和设备的不足以及环保法规和政策的执行不力等方面。这些问题的存在严重影响了环境质量，对人类健康和生态系统带来了极大威胁，因此，必须立即采取有效措施来解决这些问题。

3 针对目前情况提出的解决方案

3.1 改进现有的灰硫排放控制技术

针对电厂灰硫排放的问题，改进现有的灰硫排放控制技术是一个重要的解决方案。下面是几个可能的改进方法：

3.1.1 优化现有的湿法烟气脱硫（WFGD）技术

尽管WFGD技术已经被广泛应用于电厂，但在操作和维护过程中仍存在一些问题，比如硫酸盐结晶堵塞，脱硫效率降低等。通过提高喷淋液的PH值，减少结晶，以及使用高效的雾化器和喷嘴，可以提高脱硫效率并减少设备的维护需求。

3.1.2 加增强电厂烟气的预处理

可以通过优化燃烧工艺，如低氮燃烧技术，以降低烟气中NOx的生成。同时，可以使用高效的静电除尘器或布袋除尘器等设备，来去除烟气中的大部分灰尘，以提高后续脱硫设备的运行效率。

3.1.3 提高能源利用率，减少污染物的生成

提高锅炉的热效率，使用高效的蒸汽涡轮机，以及通过余热回收和利用，可以减少化石燃料的消耗，从而减少污染物的排放。

改进现有的灰硫排放控制技术是一个复杂但必要的过程。通过优化脱硫技术，增强烟气预处理，以及提高能源效率，可以有效地降低电厂的灰硫排放，以实现电厂和环境的和谐共存。

3.2 减少化石燃料的高消耗

降低化石燃料消耗是应对电厂灰硫排放问题的关键措施之一。在实现这一目标上，有几种可行的策略。

3.2.1 采用更高效的燃烧技术和设备,提高化石燃料的利用效率

通过采用超超临界锅炉技术，可以在更高的温度和压力下燃烧煤炭，从而提高热效率，减少煤炭的消耗。

3.2.2 改进运行管理和维护设施，以减少能源的浪费

通过引入先进的数据分析和人工智能技术，电厂可以实现对设备运行状态的实时监控，及时发现和解决问题，避免因设备故障或不适当操作导致的能源浪费。

3.2.3 通过应用余热回收技术，进一步提高能源效率。

在电厂的发电过程中，会产生大量的余热，这部分热能在传统的电厂中通常被视为废热排放到环境中。通过引入余热回收设备，如热电联产或蓄热式蒸汽发生器，电厂可以将这部分热能转化为电能或供热能，从而进一步提高能源的利用效率。

通过以上的措施，电厂不仅可以降低化石燃料的消耗，减少灰尘和硫氧化物的排放，同时还可以降低发电成本，提高经济效益，实现经济和环保的双赢。

3.3 加强电厂环保政策和法规的执行

为了控制电厂的灰硫排放，加强环保政策和法规的执行力度至关重要。可以通过以下几种方式来落实灰硫排放的控制要求。

3.3.1 建立严格的排放标准

对于电厂的硫氧化物、颗粒物等污染物的排放，应制定严格的排放标准，并与电厂的运营许可和监管相结合，形成有力的约束和激励机制。

3.3.2 推行污染排放权交易制度

这种制度能够通过市场机制，激励电厂采取更有效的控制措施来降低污染排放。同时，对超出排放标准的电厂，应通过罚款等方式进行处罚，形成有效的遏制机制。

3.3.3 加强环保设备的检查和维护

应定期对电厂的脱硫、除尘等设备进行检查，并要求电厂定期进行设备的维护和更新，以确保设备的运行效率。

3.3.4 增强公众的环保意识和参与度

可以通过公开电厂的排放信息，提高公众对环保问题的关注，从而形成社会对电厂环保行为的监督。

这些措施的实施，将对电厂产生强烈的激励和约束，推动电厂更积极地参与环保行动，从而有效降低电厂的灰硫排放。同时，这也有利于建立更公平、透明和可持续的电力产业体系。

4 案例分析

4.1 大型电力企业灰硫排放的控制实践

在电力行业，火电企业作为主要的排放源，一直在积极通过技术创新来减少排放。对于大型电力企业来说，他们拥有更为丰富的资金和技术支持，因此在减排技术的应用上也更具优势。以某大型电力企业（以下简称“大型电力企业”）为例，它成功地实施了一项名为“富氧燃烧节能减排耦合煤炭分级分质高效利用综合生态产业链技术”的项目。

该项目以储量大、价格低的低阶粉煤为基础原料，制取出清洁能源—干馏煤气和水煤气。而这两种清洁能源是通过纯氧与循环烟气形成的混合气体替代原有空气供混合煤气燃烧的方式，进行了零碳发电。这种方式不仅大大提高了燃料的利用率，降低了燃煤的消耗，而且通过优化燃烧方式，显著减少了灰硫的排放。同时，大型电力企业还利用IGCC系统以混合煤气为燃料，实现了电力、煤焦油、一氧化碳母料等能源清洁生产、能源产品与碳脱钩。这既提高了能源的利用效率，又为环保做出了重大贡献。此案例说明，大型电力企业通过创新的技术和管理方式，成功地在保障电力供应的同时，有效地控制了灰硫的排放，为我国的环保事业作出了积极的贡献。

4.2 中小型电力企业的灰硫排放控制实践

对于中小型电力企业来说，他们在技术创新和资金投入上可能面临更大的挑战。然而，许多中小型电力企业仍然通过各种方式在灰硫排放控制方面取得了显著成果。某小型电力企业在面对资金和技术资源有限的情况下，成功地通过改进燃煤工艺和强化日常运营管理，有效地减少了灰硫排放。

在改进燃煤工艺方面，该企业积极引进新型低硫煤炭作为主要燃料，以降低硫磺的初始含量。此外，该企业通过升级锅炉设备，引入燃烧效率更高、排放更低的高效率锅炉。而在燃煤过程中，企业还采取了精细化管理，对燃煤过程进行严格监控，有效控制了硫磺的排放。在强化日常运营管理方面，企业建立了严格的环保制度，并对全体员工进行环保培训，提高了员工的环保意识。同时，企业还定期进行设备维护和检查，以及定期的环境评估，确保其在运行过程中的环保标准得到执行。这个案例充分证明，中小型电力企业尽管在资金和技术上可能相对有限，但是通过创新思维和严格管理，依然可以在环保工作中取得明显成果。这对于整个电力行业来说，无疑提供了一份宝贵的经验和参考。

4.3 实践案例比较分析

大型电力企业依靠其雄厚的资金和技术实力，实施了一项高效、清洁的能源生产项目，通过创新的燃烧技术和优化燃料利用，显著降低了灰硫的排放。而中小型电力企业，面对资金和技术资源的限制，依然能够通过改进燃煤工艺和强化日常运营管理，实现有效的灰硫排放控制。这两种不同规模的企业在实践中，虽有区别，但都体现出了对环保的重视和积极态度。对于大型电力企业，他们拥有足够的资源去引进和应用新技术，对环保产生深远影响；而对于中小型电力企业，他们在资源有限的情况下，通过改良现有工艺和强化运营管理，也实现了灰硫排放的有效控制。

这两种不同的控制策略提供了灰硫排放控制的多元化途径，证明了无论企业规模大小，只要有坚定的环保决 心和切实可行的行动策略，都可以在灰硫排放控制方面做出积极的贡献。

5 电厂灰硫排放问题的研究成效

5.1 环保解决方案的应用成效

环保解决方案在应对电厂灰硫排放问题上的应用成效显著。通过改进现有的排放控制技术和引入新型的灰硫排放控制技术，电厂已经实现了对硫氧化物、颗粒物等主要污染物的有效控制。采用湿法脱硫设备和改进后的干法脱硫设备，电厂的SO2排放量已经明显降低。通过降低化石燃料的消耗和使用清洁能源，电厂的污染排放已经得到了进一步的减少。以超超临界锅炉技术和余热回收技术为例，它们不仅提高了电厂的能源效率，降低了煤炭的消耗，同时也减少了污染物的排放。强化环保政策和法规的执行，使得电厂的环保行为得到了有效的规范和约束。严格的排放标准和污染排放权交易制度的实施，推动了电厂更积极地投入环保行动，从而实现了环保目标。通过增强公众的环保意识和参与，社会对电厂环保行为的监督得到了增强，有助于推动电厂更好地履行社会责任，保护环境。总体而言，环保解决方案的应用，已经在实践中取得了显著的成效，有效降低了电厂的污染排放，保护环境的同时提升了企业的效益。

5.2 环保解决方案的潜在效益

环保解决方案不仅在应对电厂灰硫排放问题上取得了显著的效果，更带来了深远的潜在效益。首先，环保解决方案的实施有助于提高电厂的运行效率和经济效益。例如，通过采用更高效的燃烧技术和设备，以及实施余热回收，电厂可以提高能源的利用效率，降低燃料消耗，从而减少运行成本，提高经济效益。其次，环保解决方案的应用有助于改善环境质量，对人们的健康和生活质量产生积极影响。减少硫氧化物和颗粒物的排放，可以减少酸雨和雾霾的发生，改善空气质量，从而有助于防止呼吸系统疾病等公共健康问题。再次，环保解决方案的实施有助于应对全球气候变化问题。降低化石燃料的消耗，可以减少温室气体的排放，有助于减缓全球气候变化，保护生态环境。第四，环保解决方案的应用有助于推动电力产业的技术进步。新型的排放控制技术、高效的燃烧技术、余热回收技术等，都是电力产业技术进步的体现。同时，强化环保政策和法规的执行，也有助于建立更公平、透明和可持续的电力产业体系。环保解决方案在应对电厂灰硫排放问题的同时，还带来了广泛的社会、环境和经济效益，为电力产业开辟了新的道路。

6 结语

电厂灰硫排放问题对环境健康构成了严重的威胁。该问题的主要原因在于过度依赖化石燃料，以及对环保政策执行力度不足。然而，随着环保意识的提高和科技的进步，各类电厂已经开始采取行动，寻找解决方案。大型电力企业通过技术创新和高效利用资源，成功实现了灰硫排放的显著降低；中小型电力企业则在资源有限的条件下，依靠优化工艺和强化运营管理，也实现了有效的环保措施。两种不同规模的企业的实践，都证明了各类电厂在环保上的决心和能力，以及环保政策的执行力度对环保成效的影响。未来，尽管灰硫排放问题的解决还存在许多挑战，但随着技术的进步和环保意识的普及，可以预见，更多的电厂将会采取有效措施，实现环保和经济效益的双赢。