摘要：在生态可持续发展战略下，我国对生态环境保护的要求越来越严格。对于火电厂而言，其在生产过程中产生的污染物质是造成环境污染的主要因素，因此，在当前背景下，我国对火电厂发展提出更高要求，强调其必须在节能减排要求下控制煤耗、电耗，并做好除尘、脱硫、脱硝工作。基于此，本文将主要探究火电厂关于环保技术创新中的节能减排措施，以期为相关学者研究提供参考。

关键词：环保；技术创新；节能减排

针对日益严峻的生态问题，我国提出生态可持续发展战略，指出应摒弃先发展，后治理理念，将发展与环境保护放在同等地位，做好节能减排工作。在国家大力倡导下，我国节能减排工作取得显著成效，其中火电厂在节能减排方面更是做出较大贡献，但相较于国外而言，我国火电厂在节能减排方面仍然具有较大的上升空间。且根据我国相关战略规划可知，在2030年前我国电力发展仍然以火力发电为主，为此在满足电力需求的同时，如何进行更高效的节能减排，成为当前火电厂发展期间需要尤为关注的问题。

一、火电厂煤耗问题及环保技术创新措施

当前火电厂在发展过程中，主要采用600MW机组或更高性能机组进行燃煤发电，但通过对内蒙古地区火电企业调研发现，仍然有200MW机组在役，该类机组为我国当前濒临淘汰的发电机组，其缺点是容量小且煤耗高，是当前火电厂发展过程中，影响节能减排效果的主要因素。与此同时，火电厂在现有技术条件下，夏季空冷机组的冷却效果不够理想，出现排气温度较高问题，进而直接导致煤耗增加。此外，随着当前发电领域相关技术高速发展，相关节煤省汽助设备被广泛地投入到火电厂生产中，可有效控制煤耗，但实际情况是，部分火电厂并未意识到节煤省汽辅助设备的价值作用，未有效安装该设备，从而导致火电厂锅炉效率偏低[1]。

针对上述火电厂发展中存在的煤耗问题，需要进行有效的改进，进而实现节能减排目标，降低对生态环境的不良影响。一方面，全面安装蓄热式燃烧器。蓄热式燃烧器在节能方面起着较高作用，火电厂应在锅炉系统中安装两个蓄热式燃烧器，始终保持其分别处于蓄热与放热交替状态。蓄热式燃烧器在实际应用过程中能够对常温空气进行加热处理，进而在锅炉燃煤期间可以利用高温空气形成低于21%稀薄贫氧高温气流，进而使燃料能够在此环境下进行高效与充分燃烧，不仅可以保证燃煤效果，从而节省燃煤量，同时还可将热烟气进行有效储存。另一方面，全面安装蒸汽蓄热器。随着国家对节能减排的要求越来越高，对火电厂提出更高要求，火电厂在发展过程中必须严格按照相关规定，保证煤耗指标与国家考核指标相符，从而促使企业可持续低碳发展，并担负起保护生态环境的责任。据有关数据显示，火电厂在燃煤发电系统中安装蒸汽蓄热器可实现高效节煤，最高可节约燃料20%，可见在锅炉与用汽设备之间安装中蒸汽蓄热器具有较高的价值意义。目前在蒸汽蓄热器使用过程中，应将其根据实际需求安装在供汽系统、余热利用系统中，在供汽系统中蒸汽蓄热器能够在锅炉负荷下，保证最高的供汽效果，而余热利用系统中，能够提高热量利用率，并将其进行有效回收再利用[2]。

二、火电厂用电率问题及环保技术创新措施

当前火电厂用电率存在一定问题，严重影响火电厂节能减排效果。主要问题表现为火电厂机组用电情况不够理想，例如，在不同机组负荷率情况下，水泵与凝结水泵等机电需要做好变频设置，但实际情况是，即使当前为机组低负荷环境，但是相关机电设备也未实现变频运行，进而直接提高了机组耗电量。随着节能减排要求不断提高，火电厂针对机组用电率较高问题提出思考，也取得显著成效，其中大唐托克托#5机、霍林河坑口#2机、霍林河坑口#1机、通辽发电总厂#5机，均实现了切实的用电率控制，分别将用电率控制在4.65 %、9.55%、10.51%以及9.76%。虽然从上述数据可知，我国当前火电厂在用电量方面进行了优化改善，较以往得到极大程度改善，使用电率出现降低，但相较于国外而言，我国用电率依旧偏高，如日本普遍用电率为4%以及法国普遍用电率为4.47%，甚至德国火电厂普遍用电率为5.42%而言，由此可见，我国火电厂在节电方面仍然较大的改进空间，需要不断持续进行改进[3]。

针对火电厂用电率偏高问题，需要进行环保技术创新，加强节能减排技术应用。一方面，火电厂应深化高压变频调速技术创新应用。目前火电厂相关设备在应用过程中，在供给相关系统需求的同时，还会剩余较大的使用空间，造成了严重的资源浪费，甚至还会增加用电量，因此在实际运用过程中，需要对其进行调节，而传统技术为调节挡板或阀门的开度，以此实现机电相关参数调整。但该技术不仅自动化水平较弱，从而无法有效根据需求进行及时动态调整，同时其经济性能较差，因此不仅会造成火电厂成本支出较高，还会提高用电率。相关数据指出，如若针对10KV或6KV机电应用高压变频调速技术，则每天可节电3.13kWh，可见高压变频调速技术具有重要的价值作用，是实现火电厂节能减排的重要技术。高压变频调速技术在实际应用过程中，可切实改善传统挡板阀门技术应用弊端，能够将传统技术造成的大量能量损失节约下来，根据有关数据显示应用该技术的节电率最高到50%。此外，在传统技术下，突然之间的调速将给电网与机械设备带来极大冲击，从而在一定程度上给机组带来损伤，进而影响其使用寿命以及导致故障发生，而高压变频调速技术的实践应用能够实现软启动，这样切实降低调速带来的冲击影响，可有效延长设备使用时间。与此同时，在高压变频调速技术应用后，风机、水泵等设备还能够始终保持稳定的转速，进而最大程度减少组件磨损。此外，将高压变频调速技术应用到辅机系统中，可以促使辅机进行变频和工频两种工作状态转换，即要想开展工频工作即断开变频器出口隔离刀阀与变频器入口刀阀，或者想要开展变频工作时则打开变频器旁路隔离的话即可[4]。

另一方面，应用机组无电泵冷态启停技术。在节电方面机组无电泵冷态启停技术的应用可实现每小时节电3.04kWh。在具体应用过程中，需要在锅炉上水前就提前启动，直至锅炉稳定运行后停止。部分火电厂在采用机组无电泵冷态启停技术时会担心没有充足的资金支持，但该技术的引进与应用不需要投入大量资金，其仅是在火电厂原有设备基础上进行改造，即利用汽组泵取代电泵，是新时期可实现节能降耗的新技术。利用传统技术进行小汽轮机启动时需要等待一定时间，直至四抽供汽压力达到要求，在此期间，会造成严重的资源浪费，产生较大的电力消耗，而采机组无电泵冷态启停技术，则可取代传统技术，不需要花费较长时间来启动小汽轮机，可直接通过气泵组启动，且在确定小汽轮机处于正常运转，还可实现无电泵滑停。

三、除尘、脱硫、脱硝问题及环保技术创新措施

火电厂发电过程中，会产生大量的烟气污染物。其中烟尘、二氧化硫、氮氧化物三种污染物为国家目前主要重点管控烟气污染物，实行排污许可管理。随着碳达峰和碳中和“双碳”理论的提出，二氧化碳也将成为今后火电厂主要控制的污染指标，部分电厂已开始逐步安装二氧化碳监测设备，同时也研究采用CCUS技术减少和利用二氧化碳，从而为降碳发挥做出电力行业应有的贡献。目前，火电厂大容量机组除尘技术已趋于成熟，主要采用静电除尘器+湿式除尘器设备组合方式，再附加部分脱硫后管束式除尘器，可大大提高烟尘减排强度，除尘效率可达到99.99%。脱硫技术方面，主要采用石灰石-石膏湿法脱硫技术，脱硫剂为石灰石粉制成的浆液，与烟气中的二氧化硫进行反应，形成亚硫酸钙，在氧化风机的作用下，最后硫酸钙，真空皮带机脱水后，形成副产品石膏，脱硫效率可达到99.2%以上。脱硝技术方面，目前有SCR和SNCR脱硝法，脱硝剂有液氨和尿素等两大类，部分电厂为了厂区安全考虑，将液氨改为尿素热解法，降低电厂液氨使用风险。尿素法脱除氮氧化物效率可达到90%以上。烟尘、二氧化硫、氮氧化物此三种火电厂大气污染物脱除技术，在当前火电厂技术应用中已广泛应用，为了达到企业节能降碳和减排的目的，火电厂在大气污染物脱除技术方面，只有不断研究和探索新的技术和工业，才能在新的环保技术领域，新的环保要求和制度约束下，为企业争取更大的经济效益和社会效益[5]。

火电厂除尘、脱硫、脱硝污染物减排，是火电厂履行企业责任，提升企业效能，创造企业利润的重要途径。目前，在国家大力倡导节能减排的情况下，火电厂都已安装了相应的环保设施。但是，在运行过程中，难免会出现设备故障，造成污染物的排放超标问题。比如，除尘方面，有时会出现电除尘电场失电，工频和高频电源出现故障，电除尘投运率降低，除尘效率降低。脱硫方面，石灰石粉品质不高，浆液PH值控制不好，喷淋效果不佳，氧化效果不好，浆液氯离子浓度偏高，浆液起泡，烟气中夹带浆液液滴等问题，都会导致二氧化硫脱除效率降低。脱硝方面，会出现尿素喷氨量控制不好，氨逃逸率增加，空预器结晶，管道腐蚀，烟气在线监测设备数据影响等方面的问题。为了解决以上问题，可以采取以下措施。首先安装GGH，其是烟气脱硫系统中的主要装置之一。安装GGH具有显著成效，一方面能够在对煤进行脱离处理后，对产生的烟气进行加热，从而减轻对净烟道的腐蚀，另一方面脱硫后的烟气需要经过吸收塔，从而排放到空气中，在安装GGH后能够控制浆液温度，这样避免其对吸收塔内防腐物质造成损坏。根据有关数据，比对安装前后污染物浓度可知，在安装GGH前，氮氧化物浓度在9.74mg/m3左右，烟尘浓度在4.30mg/m3左右，硫化物浓度在4.5mg/m3左右，而在安装GGH后，火电厂污染物浓度出现明显下降，其中氮氧化物浓度降低1.99mg/m3，粉尘浓度降至2.7%，硫化物浓度降低至1.13%[6]。其次，采用氨法脱硫技术。作为一种新技术，氨法脱硫技术在火电厂节排工作中的有效运用，能够极大程度提高火电厂脱硫效果，在实现减排目标的同时，切实保护空气环境。火电厂传统脱硫技术为石灰石－石膏湿法，虽然也能保证脱硫效果，但随着火电厂生产规模不断扩大，对相关原材料的使用增加，不仅会导致成本增加，后续脱废水也难以进行有效处理。因此，将氨法脱硫技术应用到火电厂减排工作中，以此取代传统脱硫技术工艺不仅可以保证脱硫效果，还能切实提高脱硫效率，并且不会造成二次污染，乃至可实现脱硫后相关物质资源化。最后，采用CFB发电技术。随着技术发展，火电厂在发电过程中采用的原料在原有煤块基础上，还引进了无烟煤与矸石，对于该类新燃烧材料，CFB炉的效率高于煤粉炉，能够有效控制氮氧化物、硫化物与粉尘产生，相关数据显示在采用CFB技术后。硫化物排放可降至400mg/m3，氮氧化物排放可降至250mg/m3[7]。

结束语：

综上所述，我国经济快速发展，现代化建设进程不断推进，因此在社会生产生活过程中对电力的需求增加，而火电厂作为提供电力的主要能源供给场所，可满足人们对电能的需求，但火电厂发电期间，主要依靠燃煤发电，因此在燃煤期间也造成严重的生态问题。而节能减排对于火电厂发展具有重要意义，能够促使火电厂实现能源节约，并通过相关技术做好有害物质排放管理。因而探究火电厂关于环保技术创新中的节能减排措施具有重要作用，基于研究可知通过高压变频调速技术、机组无电泵冷态启停技术、安装蓄热式燃烧器、安装蒸汽蓄热器、安装GGH、氨法脱硫技术、CFB发电技术，能够切实提高火电厂节能减排成效。

参考文献：

[1] 李爱萍. 关于环保技术创新中节能减排的研究[J]. 建筑工程技术与设计，2020（10）：3671.

[2] 颉青尧. 关于火电厂烟气脱硫脱硝技术应用与节能环保的相关分析研究[J]. 今日自动化，2021（12）：71-73.

[3] 张志强，王承亮，魏道君，等. 火电厂节能环保技术策略探讨[J]. 科技创新导报，2020，17（14）：112-113.

[4] 张世昌. 浅论节能环保技术措施在火电厂中的实际应用[J]. 山东工业技术，2016（10）：63.

[5] 石化彪，李迎旭. 试论火电厂烟气脱硫脱硝技术应用与节能环保[J]. 应用能源技术，2022（3）：32-34.

[6] 王志伟. 环保科技创新助力节能减排事业发展的研究[J]. 资源节约与环保， 2020（11）：2.

[7] 高迎博. 环保技术创新中的节能减排及实现策略研究[J]. 百科论坛电子杂志，2019（3）：283.