電力行業(yè)清潔生產(chǎn)審核

生命賜給我們，我們必須奉獻(xiàn)生命，才能獲得生命。電力行業(yè)清潔生產(chǎn)審核——以火力發(fā)電為例姓名 杜艷偉專業(yè) 環(huán)境工程班級 碩研14班指導(dǎo)老師 曹曉強(qiáng)目錄希望是本無所謂有，無所謂無的。這正如地上的路；其實地上本沒有路，走的人多了，也便成了路。生命賜給我們，我們必須奉獻(xiàn)生命，才能獲得生命。1電力行業(yè)清潔生產(chǎn)及重要性......................................................................................................................21．1我國電力清潔生產(chǎn)的重要性........................................................................................................21.2電力清潔生產(chǎn)的內(nèi)容.......................................................................................................................22行業(yè)現(xiàn)狀（以火電行業(yè)為例）..................................................................................................................32.1燃煤機(jī)組裝機(jī)容量及發(fā)展方向.......................................................................................................32.3工藝現(xiàn)狀...........................................................................................................................................52.4污染物排放及治理現(xiàn)狀...................................................................................................................72.5廢物利用情況...................................................................................................................................93當(dāng)前火電行業(yè)清潔生產(chǎn)存在的問題........................................................................................................103.1生產(chǎn)工藝、設(shè)備落后...................................................................................................................103.2燃料、污染物處理工藝單一落后...............................................................................................103.3廢物利用程度低...........................................................................................................................104清潔生產(chǎn)方案的進(jìn)一步改進(jìn)....................................................................................................................104.1采用清潔的燃料.............................................................................................................................104.2采用清潔的生產(chǎn)工藝及設(shè)備.........................................................................................................114.3延伸產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)鏈,構(gòu)建生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈網(wǎng)體系....................................................................................124．4減少污染物排放，采用污染治理新技術(shù)..................................................................................124.5加強(qiáng)企業(yè)內(nèi)部管理.........................................................................................................................165結(jié)論與建議................................................................................................................................................17希望是本無所謂有，無所謂無的。這正如地上的路；其實地上本沒有路，走的人多了，也便成了路。生命賜給我們，我們必須奉獻(xiàn)生命，才能獲得生命。電力行業(yè)清潔生產(chǎn)及重要性1．1我國電力清潔生產(chǎn)的重要性我國污染防治形勢日益嚴(yán)峻。國內(nèi)外污染防治經(jīng)驗表明，清潔生產(chǎn)是工業(yè)污染防治的最佳模式，是實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的必然選擇。已被公認(rèn)的全球性四大公害：大氣煙塵、酸雨、溫室效應(yīng)、臭氧層破壞中，煤炭的燃燒產(chǎn)物構(gòu)成其中的主要部分。燃煤火力發(fā)電廠排放的，對人類生存環(huán)境構(gòu)成直接危害的主要污染物有粉塵、硫氧化物、粉塵、氮氧化物及二氧化碳。我國的能源結(jié)構(gòu)長期以來以煤炭為主，隨著煤炭轉(zhuǎn)化為電能的比例越來越高，電力行業(yè)加強(qiáng)清潔生產(chǎn)的任務(wù)越來越緊迫。電力生產(chǎn)必須從調(diào)整電源結(jié)構(gòu)、選擇先進(jìn)的發(fā)電技術(shù)以及廢物利用、運行管理的各個方面提高資源利用率，減少污染物的產(chǎn)生。1.2電力清潔生產(chǎn)的內(nèi)容根據(jù)我國《清潔生產(chǎn)促進(jìn)法》，清潔生產(chǎn)是指不斷采取改進(jìn)設(shè)計、使用清潔的能源和原料、采用先進(jìn)的工藝技術(shù)與設(shè)備、改善管理、綜合利用等措施，從源頭削減污染，提高資源利用效率，減少或者避免生產(chǎn)、服務(wù)和產(chǎn)品使用過程中污染物的產(chǎn)生和排放，以減輕或者消除對人類健康和環(huán)境的危害。清潔生產(chǎn)有兩個特點：一是使用清潔的一次能源；二是采用先進(jìn)的工藝以減少生產(chǎn)過程中的污染物排放。對于電力行業(yè)來講，清潔生產(chǎn)包括采用基本上不排放或很少排放污染物的發(fā)電方式，包括建設(shè)水電站、風(fēng)力發(fā)電場、核電站和燃?xì)怆娬竞痛龠M(jìn)污染物減排的潔凈煤發(fā)電方式。希望是本無所謂有，無所謂無的。這正如地上的路；其實地上本沒有路，走的人多了，也便成了路。生命賜給我們，我們必須奉獻(xiàn)生命，才能獲得生命。行業(yè)現(xiàn)狀（以火電行業(yè)為例）2.1燃煤機(jī)組裝機(jī)容量及發(fā)展方向2.1.1燃煤機(jī)組裝機(jī)容量十一五期間,我國電力行業(yè)加大上大壓小的力度,累計關(guān)停小燃煤機(jī)組超過7千萬kW。同時大力發(fā)展大容量機(jī)組,2010年在建的百萬千瓦燃煤機(jī)組達(dá)到68臺,裝機(jī)容量高達(dá)9.2千萬kW.截至目前,我國投運的百萬千瓦超超臨界燃煤機(jī)組已有24臺,裝機(jī)容量為2.4千萬kW，占燃煤機(jī)組裝機(jī)容量的3.37%.無論是已經(jīng)投運的還是在建、擬建的百萬千瓦超超臨界燃煤機(jī)組數(shù)量,我國都居世界首位。目前， 30萬KW、60萬KW火電機(jī)組已成為主力機(jī)型，90萬KW超臨界國產(chǎn)機(jī)組已經(jīng)投產(chǎn)， 100萬KW超超臨界電站正在建設(shè)；我國30萬kW及以上的燃煤機(jī)組占燃煤機(jī)組裝機(jī)容量的比重已從“十一五”初期的43.37%提高到67.11%。表12005-2010年我國燃煤機(jī)組裝機(jī)容量與發(fā)電量情況希望是本無所謂有，無所謂無的。這正如地上的路；其實地上本沒有路，走的人多了，也便成了路。生命賜給我們，我們必須奉獻(xiàn)生命，才能獲得生命。2.1.2燃煤機(jī)組發(fā)展方向表2不同規(guī)模機(jī)組平均排污負(fù)荷比較 g/（kW·h）從上表中可以看出，機(jī)組規(guī)模越大，污染物排放量越少。據(jù)有關(guān)資料預(yù)測,2020年以前我國煤電仍將占到總電量的 70%左右,發(fā)電規(guī)模在 400～450MW的超超臨界煤粉燃燒機(jī)組 (PF-USC)、IGCC機(jī)組、PEBC-CC機(jī)組,是當(dāng)前燃煤發(fā)電技術(shù)發(fā)展的主攻方向。 有關(guān)資料對其熱效率、經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保效果進(jìn)行了比較 ,認(rèn)為從環(huán)保效果的絕對水平看 ,IGCC具有很大的優(yōu)勢;但在環(huán)保“合格”的條件下 ,PF-USC的經(jīng)濟(jì)性最有競爭力。2.2燃料現(xiàn)狀20世紀(jì)80年代以后，我國火電廠的燃料主要是煤，其他還有生物質(zhì)、煤矸石，垃圾，天然氣、石油等固體、氣體以及液體燃料。我國燃用煤一半以上是煙煤，貧煤此致，無煙煤在 10%以下。我國火電廠主要為燃煤電廠，為提高燃燒效率，一般先將原煤處理成煤粉再輸入燃燒系統(tǒng)進(jìn)行燃燒。從下表中可以看出燃料為天然氣、原油時，煙塵排放量幾乎為零，但是SO2排放量比較多；而原煤為燃料時煙塵排放量較多；NOx排放以原油最多，其次為原煤，天然氣最少。另外，生物質(zhì)能是種清潔的低碳燃料，生物質(zhì)含硫量、含氮量均低于化石燃料，因此燃燒后SO2、NOX排放量比化石燃料要小得多,是可再生能希望是本無所謂有，無所謂無的。這正如地上的路；其實地上本沒有路，走的人多了，也便成了路。生命賜給我們，我們必須奉獻(xiàn)生命，才能獲得生命。源中理想的清潔燃料。表3 中國火力發(fā)電燃料燃燒造成的大氣污染物排放（ t）2.3工藝現(xiàn)狀2.3.1生產(chǎn)工藝火電生產(chǎn)工藝系統(tǒng)由燃料系統(tǒng)、燃燒系統(tǒng)、汽水系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)、控制系統(tǒng)5個系統(tǒng)組成。燃料在鍋爐中燃燒，將其熱量釋放出來，傳給鍋爐中的水，從而產(chǎn)生高溫高壓蒸汽；蒸汽通過汽輪機(jī)又將熱能轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)動力，以驅(qū)動發(fā)電機(jī)輸出電能。希望是本無所謂有，無所謂無的。這正如地上的路；其實地上本沒有路，走的人多了，也便成了路。生命賜給我們，我們必須奉獻(xiàn)生命，才能獲得生命。圖1 火電廠生產(chǎn)過程圖2 火電生產(chǎn)工藝流程希望是本無所謂有，無所謂無的。這正如地上的路；其實地上本沒有路，走的人多了，也便成了路。生命賜給我們，我們必須奉獻(xiàn)生命，才能獲得生命。2.3.2脫硫工藝現(xiàn)狀目前煙氣脫硫工藝有鍋爐燃燒前脫硫（如潔凈煤技術(shù)）、燃燒過程中脫硫（循環(huán)流化床燃燒技術(shù)）、燃后脫硫三種?；痣姀S主要采用爐后煙氣脫硫技術(shù)（FGD）。爐后煙氣脫硫技術(shù)濕法脫硫（石灰石脫硫技術(shù)、海水脫硫技術(shù)、氧化鎂脫硫技術(shù)、新氨法脫硫技術(shù)）、半干法脫硫技等。其中石灰-石膏濕法脫硫應(yīng)用最廣泛。圖3石灰石-石膏法脫硫工藝2.4污染物排放及治理現(xiàn)狀火電行業(yè)排放的污染物主要有煙塵、硫化物、氮氧化物、二氧化碳、灰渣、石膏、廢水等，排放量如下圖所示。表4 2007年燃煤電廠污染物排放量希望是本無所謂有，無所謂無的。這正如地上的路；其實地上本沒有路，走的人多了，也便成了路。生命賜給我們，我們必須奉獻(xiàn)生命，才能獲得生命。目前火電廠現(xiàn)用污染治理技術(shù)如下表所示表5火電廠現(xiàn)用污染治理技術(shù)希望是本無所謂有，無所謂無的。這正如地上的路；其實地上本沒有路，走的人多了，也便成了路。生命賜給我們，我們必須奉獻(xiàn)生命，才能獲得生命。煙氣脫硫脫硝除塵現(xiàn)狀如下表所示表6我國燃煤機(jī)組煙氣脫硫脫硝脫碳除塵現(xiàn)狀（ %）2.5廢物利用情況當(dāng)前火電廠廢物利用主要為廢水回用和粉煤灰、脫硫石膏回收利用。有些火電廠建設(shè)有中水回用工程，廢水經(jīng)處理達(dá)標(biāo)后可用于廠內(nèi)綠化以及發(fā)電過程用水；粉煤灰主要可作為建材資源（水泥混合材料、混凝土摻和料、建筑砌塊、磚瓦材料等）、鋪路填筑以及用于農(nóng)業(yè)改良酸性土壤等；脫硫石膏用于生產(chǎn)建筑材料、水泥輔料等。由于缺乏系統(tǒng)的管理辦法和生態(tài)意識，目前仍有很多電廠對灰渣采取堆放、建造灰場貯灰等方法，電廠排放的廢物資源一直未能得到很好的利用，污染和浪費非常嚴(yán)重，對環(huán)境造成了很大的污染。希望是本無所謂有，無所謂無的。這正如地上的路；其實地上本沒有路，走的人多了，也便成了路。生命賜給我們，我們必須奉獻(xiàn)生命，才能獲得生命。當(dāng)前火電行業(yè)清潔生產(chǎn)存在的問題3.1 生產(chǎn)工藝、設(shè)備落后目前，我國仍存在一定比例火電企業(yè)采用污染嚴(yán)重、效率低的小容量燃煤機(jī)組，只注重末端治理，不注重污染的全過程控制。生產(chǎn)設(shè)備落后，生產(chǎn)技術(shù)單一。3.2 燃料、污染物處理工藝單一落后目前，我國許多火電行業(yè)燃料未經(jīng)預(yù)處理直接利用，燃燒效率低，污染量大；大多數(shù)采用煤作燃料，天然氣、生物質(zhì)等清潔燃料發(fā)展應(yīng)用較少。污染處理工藝如煙氣脫硫工藝大部分采用石灰石膏法，其他效率高的新工藝發(fā)展應(yīng)用較少3.3 廢物利用程度低目前仍有很多電廠對灰渣采取堆放、建造灰場貯灰等方法，電廠排放的廢物資源一直未能得到很好的利用，污染和浪費非常嚴(yán)重，對環(huán)境造成了很大的污染。清潔生產(chǎn)方案的進(jìn)一步改進(jìn)4.1采用清潔的燃料4.1.1正確的選擇燃料種類為減少煙塵的排放，可采用天然氣、原油為燃料；為降低總污染物的排放，可采用生物質(zhì)（秸稈、乙醇）為燃料。希望是本無所謂有，無所謂無的。這正如地上的路；其實地上本沒有路，走的人多了，也便成了路。生命賜給我們，我們必須奉獻(xiàn)生命，才能獲得生命。4.1.2對燃料進(jìn)行預(yù)處理燃煤可進(jìn)行洗選，粉碎，氣化，燃前脫硫等；天然氣脫硫；生物質(zhì)氣化或者裂解。4.2采用清潔的生產(chǎn)工藝及設(shè)備1）采用高效潔凈的高參數(shù)大容量機(jī)組,如60MW超臨界、100MW超超臨界火電機(jī)組2）采用高效潔凈的燃燒方式，如采用循環(huán)流化床鍋爐（CFB)表7不同燃燒燃燒系統(tǒng)NOx排放量對比分析燃燒系統(tǒng)NOx排放值mg/m3固態(tài)排渣爐600-1200直流燃燒器600-1000旋流燃燒器850-1200液態(tài)排渣爐950-1800直流燃燒器900-1300旋流燃燒器1300-2000褐煤爐500-680流化床鍋爐200-700爐排爐300-8003）采用能源梯級利用的高效聯(lián)合循環(huán)和資源綜合利用的多聯(lián)產(chǎn)發(fā)電技術(shù)如流化床燃燒技術(shù)、蒸汽燃?xì)饴?lián)合循環(huán)機(jī)組(GTCC)、整體煤氣化蒸汽燃?xì)饴?lián)合循環(huán)(IGCC)、熱電冷多聯(lián)產(chǎn)、以煤氣化為基礎(chǔ)的多聯(lián)產(chǎn)技術(shù)、大型空希望是本無所謂有，無所謂無的。這正如地上的路；其實地上本沒有路，走的人多了，也便成了路。生命賜給我們，我們必須奉獻(xiàn)生命，才能獲得生命。冷發(fā)電技術(shù)等（4）采用生物質(zhì)能發(fā)電技術(shù)（氣化、直燃、摻燒）4.3延伸產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)鏈 ,構(gòu)建生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈網(wǎng)體系如燃煤電廠鍋爐燃燒產(chǎn)生的煙氣經(jīng)除塵器處理后 ,收集的粉煤灰對其進(jìn)行分級利用,對于高級的從中提取鐵粉和碳粉,中級的則加工為生態(tài)水泥或加氣混凝土等,低級的用于筑路和填埋。燃燒后產(chǎn)生的爐渣外銷,作為水泥廠或者磚廠的原料。4．4減少污染物排放，采用污染治理新技術(shù)4.4.1采用脫硫新技術(shù)，火電廠脫硫工藝多樣化根據(jù)鍋爐容量、燃燒設(shè)備的類型、燃料的種類和含硫量的多少、脫硫效率、脫硫劑的供應(yīng)條件及電廠的地理位置等因素來選擇脫硫工藝，避免脫硫工藝單一使用，提高整體脫硫效率。表8 6種脫硫法的技術(shù)參數(shù)比較希望是本無所謂有，無所謂無的。這正如地上的路；其實地上本沒有路，走的人多了，也便成了路。生命賜給我們，我們必須奉獻(xiàn)生命，才能獲得生命。圖4 石灰/石膏濕法煙氣脫硫工藝流程圖5 氨法脫硫工藝流程新氨法脫硫工藝（NADS）是以合成氨為吸收劑，生成很有價值的中間體亞硫銨,與化工廠聯(lián)合可生產(chǎn)有價值的化工產(chǎn)品，產(chǎn)生較高的經(jīng)濟(jì)效益,是適合我國國情的新型工藝技術(shù)。希望是本無所謂有，無所謂無的。這正如地上的路；其實地上本沒有路，走的人多了，也便成了路。生命賜給我們，我們必須奉獻(xiàn)生命，才能獲得生命。4.4.2發(fā)展脫硝技術(shù)，完善脫硝設(shè)施發(fā)展SCR、SNCR、SNCR/SCR聯(lián)合脫硝技術(shù)、電子束輻照煙氣脫硫脫硝技術(shù)等，在火電廠完善脫硝裝置，控制 NOx的產(chǎn)生。4.4.3以袋式除塵器取代電除塵器。袋式除塵器相對于電除塵器有很多的優(yōu)點 ,其排放質(zhì)量濃度在 9mg/m3左右,除塵效率仍在 99%以上，效率很高。除此之外，袋式除塵器能捕集比電阻高而電除塵難以回收的粉塵，而且袋式除塵器性能穩(wěn)定可靠，對負(fù)荷變化適應(yīng)性，運行管理簡便，特別適宜捕集細(xì)微而干燥的粉塵，所收集的干燥粉塵便于處理和回收利用。如長袋低壓回轉(zhuǎn)脈沖除塵器。表9 袋式除塵器和電除塵器的優(yōu)缺點對比希望是本無所謂有，無所謂無的。這正如地上的路；其實地上本沒有路，走的人多了，也便成了路。生命賜給我們，我們必須奉獻(xiàn)生命，才能獲得生命。表10火電廠用靜電除塵器和袋式除塵器綜合性能比較4.4.4改進(jìn)廢水治理方案改進(jìn)改進(jìn)火電廠廢水處理工藝，選用處理效果好的處理工藝；分流治理,使廢水資源化建立與完善火力發(fā)電廠廢水零排放系統(tǒng)。如采用布局合理的空氣攪拌系統(tǒng)處理酸堿廢水；利用 Fenton試劑對離子交換樹脂再生廢水進(jìn)行催化氧化處理；采用生物接觸氧化法處理火電廠生活污水；利用火電廠廢粉煤灰吸附處理鍋爐清洗廢液；延長沖灰水停留時間，利用生物法處降低沖灰水 PH，用粉煤灰降低沖灰水中含氟量等。生活污水和工業(yè)廢水處理后用于沖灰、沖洗、消防、綠化和噴灑 ;生活污水深度處