火力發電廠

現代化火電廠是一個龐大而又複雜的生產電能與熱能的工廠。

它由下列5個系統組成：①燃料系統。②燃燒系統。③汽水系統。④電氣系統。⑤控制系統。

在上述系統中，最主要的設備是鍋爐、汽輪機和發電機，它們安裝在發電廠的主廠房內。主變壓器和配電裝置一般裝放在獨立的建築物內或戶外，其他輔助設備如給水系統、供水設備、水處理設備、除塵設備、燃料儲運設備等，有的安裝在主廠房內，有的則安裝在輔助建築中或在露天場地。火電廠基本生產過程是，燃料在鍋爐中燃燒，將其熱量釋放出來，傳給鍋爐中的水，從而產生高溫高壓蒸汽；蒸汽通過汽輪機又將熱能轉化為旋轉動力，以驅動發電機輸出電能。到80年代為止，世界上最好的火電廠的效率達到40%，即把燃料中40%的熱能轉化為電能。

火力發電是現代社會電力發展的主力軍，在提出建設和諧社會、發展循環經濟的大背景下，我們在提高火電技術的方向上要著重考慮電力對環境的影響，對不可再生能源的影響。雖然在中國已有部分核電機組，但火電仍佔領電力的大部分市場。近幾年電力發展滯后經濟發展，全國上了許多火電廠，但火電技術必須不斷提高發展，才能適應和諧社會的要求。

“十五”期間中國火電建設項目發展迅猛。2001年至2005年8月，經國家環保總局審批的火電項目達472個，裝機容量達344382MW，其中2004年審批項目135個，裝機容量107590MW，比上年增長207%；2005年1至8月份，審批項目213個，裝機容量168546MW，同比增長420%。如果這些火電項目全部投產，屆時中國火電裝機容量將達5.82億千瓦，比2000年增長145%。

2006年12月，全國火電發電量繼續保持快速增長，但增速有所回落。當月全國共完成火電發電量2266億千瓦時，同比增長15.5%，增速同比回落1個百分點，環比回落3.3個百分點；隨著冬季取暖用電的增長，火電發電量環比增長較快，12月份與上月相比火電發電量增加223億千瓦時，環比增長10.9%。2006年1-12月，全國火電發電量為230,087,958.32萬千瓦小時，同比增長15.8%，增速高於2005年同期3.3個百分點。

2007年1-10月，全國火電發電量為217,564,783.55萬千瓦小時，比上年同期增長了16.04%。8月份的火電發電量最高，為23,904,609.94萬千瓦小時，同比增長了10.19%。

世界上最大的火力發電廠是台中發電廠；世界上能量效率最高的發電機組是上海外高橋第三發電公司的兩台100萬千瓦中國國產超超臨界燃煤發電機組，該廠也是世界上第一個將實際運行煤耗降低到280克/千瓦時整關口數的電廠。

我國目前最大的火電廠：山西大同第二發電廠，裝機容量372萬KW（即3720MW），6台20萬KW（200MW）機組，2台60萬KW（600MW）機組，2台66萬KW（660MW）機組。

燃煤發電廠，燃氣發電廠，餘熱發電廠，以垃圾及工業廢料為燃料的多種發電廠。

凝氣式汽輪機發電廠，燃氣輪機發電廠，蒸汽—燃氣輪機發電廠等。

凝汽式發電廠（只發電），熱電廠（發電兼供熱）。

低溫低壓電廠（1.4MPa，350度），中溫中壓發電廠（3.92MPa，450度），高溫高壓發電廠（9.9MPa，540度），超高壓發電廠（13.83MPa，540度），亞臨界壓力發電廠（16.77MPa，540度），超臨界壓力發電廠（22.11MPa，550度）；超超臨界壓力發電廠（31MPa，600度）。

小容量發電廠（100MW以下），中容量發電廠（100—250MW），大中容量發電廠（250—1000MW），大容量發電廠（1000MW以上）。

一、與水電廠和其他類型電廠相比，火電廠有如下特點：

1、布局靈活，裝機容量的大小可按需要決定。

2、建造工期短，一般為水電廠的一半甚至更短。一次性建造投資少，僅為水電廠的一半左右。

3、煤耗量大，目前發電用煤約佔全國煤炭總產量的25%左右，加上運煤費用和大量用水，其生產成本比水力發電要高出3—4倍。

4、動力設備繁多，發電機組控制操作複雜，廠用電量和運行人員都多於水電廠，運行費用高。

5、汽輪機開、停機過程時間長，耗資大，不宜作為調峰電源用。

6、對空氣和環境的污染大。

二、與熱電相比的區別

火電僅指燃燒發電。

熱電是指發電的同時用產生的熱能取暖，為提高效率節省能源，一般是發電與供熱聯合的方式。即是在汽輪機某一級抽出一部分汽來供熱，其餘的仍沖轉汽輪機帶動發電機發電，兩者可調整，可供熱多發電少，也可供熱少發電多。

當前中國受能源政策影響，正在大力發展核電，水電，這些也可供熱，有的國家為了節約能源，有風力與地熱發電，而中國很少。

也就是說火力發電廠主要是用來發電的。熱電廠主要是提供熱能的，也可是火力發電廠的副產品。

1、煤炭在鍋爐中燃燒產生大量熱量;【化學能→熱能】

2、鍋爐中的水，從而產生高溫高壓蒸汽；蒸汽通過汽輪機又將熱能轉化為旋轉動力；高壓蒸汽的熱能轉化為機械能后，形成凝結水汽;【熱能→機械能】

3、冷卻水與凝結水汽熱交換，凝結水汽繼續循環，吸收燃燒熱產生高壓蒸汽；冷卻水獲得熱量用於城市的集中供暖和供熱;(家住電廠附近暖氣比較旺就是這個原因)【熱能→集中供暖、供熱】

4、高壓蒸汽推動轉子轉動發電;【機械能→電能】

燃煤用輸煤皮帶從煤場運至煤斗中。大型火電廠為提高燃煤效率都是燃燒煤粉。因此，煤斗中的原煤要先送至磨煤機內磨成煤粉。磨碎的煤粉由熱空氣攜帶經排粉風機送入鍋爐的爐膛內燃燒。煤粉燃燒后形成的熱煙氣沿鍋爐的水平煙道和尾部煙道流動，放出熱量，最後進入除塵器，將燃燒后的煤灰分離出來。潔凈的煙氣在引風機的作用下通過煙囪排入大氣。助燃用的空氣由送風機送入裝設在尾部煙道上的空氣預熱器內，利用熱煙氣加熱空氣。這樣，一方面使進入鍋爐的空氣溫度提高，易於煤粉的著火和燃燒，另一方面也可以降低

排煙溫度，提高熱能的利用率。從空氣預熱器排出的熱空氣分為兩股：一股去磨煤機乾燥和輸送煤粉，另一股直接送入爐膛助燃。燃煤燃盡的灰渣落入爐膛下面的渣斗內，與從除塵器分離出的細灰一起用水沖至灰漿泵房內，再由灰漿泵送至灰場。

火力發電廠在除氧器水箱內的水經過給水泵升壓后通過高壓加熱器送入省煤器。在省煤器內，水受到熱煙氣的加熱，然後進入鍋爐頂部的汽包內。在鍋爐爐膛四周密布著水管，稱為水冷壁。水冷壁水管的上下兩端均通過聯箱與汽包連通。汽包內的水經由水冷壁不斷循環，吸收著煤受燃燒過程中放出的熱量。部分水在水冷壁中被加熱沸騰后汽化成水蒸汽，這些飽和蒸汽由汽包上部流出進入過熱器中。飽和蒸汽在過熱器中繼續吸熱，成為過熱蒸汽。過熱蒸汽有很高的壓力和溫度，因此有很大的熱勢能。具有熱勢能的過熱蒸汽經管道引入汽輪機后，便將熱勢能轉變成動能。高速流動的蒸汽推動汽輪機轉子轉動，形成機械能。

汽輪機的轉子與發電機的轉子通過連軸器聯在一起。當汽輪機轉子轉動時便帶動發電機轉子轉動。在發電機轉子的另一端帶著一台小直流發電機，叫勵磁機。勵磁機發出的直流電送至發電機的轉子線圈中，使轉子成為電磁鐵，周圍產生磁場。當發電機轉子旋轉時，磁場也是旋轉的，發電機定子內的導線就會切割磁力線感應產生電流。這樣，發電機便把汽輪機的機械能轉變為電能。電能經變壓器將電壓升壓后，由輸電線送至電用戶。

釋放出熱勢能的蒸汽從汽輪機下部的排汽口排出，稱為乏汽。乏汽在凝汽器內被循環水泵送入凝汽器的冷卻水冷卻，重新凝結成水，此水成為凝結水。凝結水由凝結水泵送入低壓加熱器並最終回到除氧器內，完成一個循環。在循環過程中難免有汽水的泄露，即汽水損失，因此要適量地向循環系統內補給一些水，以保證循環的正常進行。高、低壓加熱器是為提高循環的熱效率所採用的裝置，除氧器是為了除去水含的氧氣以減少對設備及管道的腐蝕。

以上分析雖然較為繁雜，但從能量轉換的角度看卻很簡單，即燃料的化學能→蒸汽的熱勢能→機械能→電能。在鍋爐中，燃料的化學能轉變為蒸汽的熱能；在汽輪機中，蒸汽的熱能轉變為轉子旋轉的機械能；在發電機中機械能轉變為電能。爐、機、電是火電廠中的主要設備，亦稱三大主機。與三大主機相輔工作的設備成為輔助設備或稱輔機。主機與輔機及其相連的管道、線路等稱為系統。火電廠的主要系統有燃燒系統、汽水系統、電氣系統等。

除了上述的主要系統外，火電廠還有其它一些輔助生產系統，如燃煤的輸送系統、水的化學處理系統、灰漿的排放系統等。這些系統與主系統協調工作，它們相互配合完成電能的生產任務。為保證這些設備的正常運轉，火電廠裝有大量的儀錶，用來監視這些設備的運行狀況，同時還設置有自動控制裝置，以便及時地對主輔設備進行調節。現代化的火電廠，已採用了先進的計算機分散控制系統。這些控制系統可以對整個生產過程進行控制和自動調節，根據不同情況協調各設備的工作狀況，使整個電廠的自動化水平達到了新的高度。自動控制裝置及系統已成為火電廠中不可缺少的部分。

火力發電廠的汽水系統是由鍋爐、汽輪機、凝汽器、高低壓加熱器、凝結水泵和給水泵等組成，它包括汽水循環、化學水處理和冷卻系統等。水在鍋爐中被加熱成蒸汽，經過加熱器進一步加熱后變成過熱的蒸汽，再通過主蒸汽管道進入汽輪機。由於蒸汽不斷膨脹，高速流動的蒸汽推動汽輪機的葉片轉動從而帶動發電機。為了進一步提高其熱效率，一般都從汽輪機的某些中間級后抽出做過功的部分蒸汽，用以加熱給水。在現代大型汽輪機組中都採用這種給水回熱循環。

此外，在超高壓機組中還採用再熱循環，即把做過一段功的蒸汽從汽輪機的高壓缸的出口將做過功的蒸汽全部抽出，送到鍋爐的再熱汽中加熱后再引入汽輪機的中壓缸繼續膨脹做功，從中壓缸送出的蒸汽，再送入低壓缸繼續做徠功。在蒸汽不斷做功的過程中，蒸汽壓力和溫度不斷降低，最後排入凝汽器並被冷卻水冷卻，凝結成水。凝結水集中在凝汽器下部由凝結水泵打至低壓加熱器加熱再經過除氧器除氧，給水泵將預加熱除氧后的水送至高壓加熱器，經過加熱后的熱水加入鍋爐，在過熱器中把水加熱到過熱蒸汽，送至汽輪機做功。這樣周而復始不斷的做功。在汽水系統中的蒸汽和凝結水，由於疏通管道很多並且還要經過許多的閥門設備，這樣就難免產生跑、冒、滴、漏等現象，這些現象都會或多或少地造成水的損失，因此我們必須不斷地向系統中補充經過化學處理過的軟化水，這些補給水一般都補入除氧器中。

燃燒系統是由輸煤、磨煤、粗細分離、排粉、給粉、鍋爐、除塵、脫硫等組成。是由皮帶輸送機從煤場通過電磁鐵、碎煤機送到煤倉間的煤斗內，再經過給煤機進入磨煤機進行磨粉，磨好的煤粉通過空氣預熱器來的熱風，將煤粉打至粗細分離器，粗細分離器將合格的煤粉（不合格的煤粉送回磨煤機），經過排粉機送至粉倉，給粉機將煤粉打入噴燃器送到鍋爐進行燃燒。而煙氣經過電除塵脫出粉塵再將煙氣送至脫硫裝置，通過石漿噴淋脫出硫的氣體經過吸風機送到煙筒排入天空。

發電系統是由副勵磁機、勵磁碟、主勵磁機（備用勵磁機）、發電機、變壓器、高壓斷路器、升壓站、配電裝置等組成。發電是由副勵磁機（永磁機）發出高頻電流，副勵磁機發出的電流經過勵磁碟整流，再送到主勵磁機，主勵磁機發出電后經過調壓器以及滅磁開關經過碳刷送到發電機轉子。發電機轉子通過旋轉其定子線圈感應出電流，強大的電流通過發電機出線分兩路，一路送至廠用電變壓器，另一路則送到SF6高壓斷路器，由SF6高壓斷路器送至電網。

火電廠的燃料構成決定於國家資源情況和能源政策。20世紀80年代以後，中國火電廠的燃料主要是煤。1987年，火電廠發電量的87%是煤電，其餘13%是其它燃料發出的。有煙煤資源或依賴進口煤的國家，其火電廠主要燃用煙煤，因其熱值高、易燃。其他煤種占較大比重的國家，有用褐煤（德國、澳大利亞）、無煙煤（前蘇聯、西班牙、朝鮮等）的；中國燃用煤一半以上是煙煤，貧煤次之，無煙煤在10%以下。一些國家還根據石油國際市場的情況，採用燃油和天然氣發電機組。除蒸汽機組外，還有的用燃氣輪機和內燃機發電機組。70年代以來，燃氣-蒸汽聯合循環機組發電的火電廠得到重視。

近代火電廠由大量各種各樣的機械裝置和電工設備所構成。為了生產電能和熱能，這些裝置和設備必須協調動作，達到安全經濟生產的目的。這項工作就是火電廠的運行。為了保證爐、機、電等主要設備及各系統的輔助設備的安全經濟運行，就要嚴格執行一系列運行規程和規章制度。

火電廠的運行主要包括3個方面，即起動和停機運行、經濟運行、故障與對策。火電廠運行的基本要求是保證安全性、經濟性和電能的質量。

就安全性而言，火電廠如不能安全運行，就會造成人身傷亡、設備損壞和事故，而且不能連續向用戶供電，釀成重大經濟損失。保證安全運行的基本要求是：①設備製造、安裝、檢修的質量要優良；②遵守調度指令要求，嚴格按照運行規程對設備的啟動與停機以及負荷的調節進行操作；③監視和記錄各項運行參數，以便儘早發現運行偏差和異常現象，並及時排除故障；④巡迴監視運行中的設備及系統是否處於良好狀態，以便及時發現故障原因，採取預防措施；⑤定期測試各項保護裝置，以確保其動作準確、可靠。

就經濟性而言，火電廠的運行費用主要是燃料費。因此，採用高效率的運行方式以減少燃料消耗費是非常重要的，具體措施有以下3點：

①滑參數起停。滑參數起動可以縮短起動時間，具有傳熱效果好、帶負荷早、汽水損失少等優點。滑參數停機可以使機組快速冷卻，縮短檢修停機時間，提高設備利用率和經濟性。

②加強燃料管理和設備的運行管理。定期檢查設備狀態、運行工況，進行各種熱平衡和指標計算，以便及時採取措施減少熱損失。

③根據各類設備的運行性能及其相互間的協調、制約關係，維持各機組在具有最佳綜合經濟效益的工況下運行；在電廠負荷變動時，按照各台機組間最佳負荷分配方式進行機組出力的增、減調度。

電廠在安全、經濟運行的情況下，還要保證電能的質量指標，即在負荷變化的情況下，通過調整以保持電壓和頻率的額定值，滿足用戶的要求。

火電廠中鍋爐、汽輪機、發電機之間的關係極為密切。任何一個環節出現事故都會影響電廠的安全經濟運行。因此，為了保證火電廠的安全經濟運行，必須裝備完善的保護控制裝置和系統。基本的保護方式有以下3種。

①聯鎖保護：當某一設備或工況出現異常現象時，相關聯的設備聯動跳閘，切除有故障的設備或系統，備用的設備或系統立即投入運行。

②繼電器組成的保護：以熱工參量和電氣參量的限值，以及設備元件的條件聯繫為動作判據，採用各種繼電器組成保護迴路，對某一設備或系統進行保護。

③固定的保護裝置：有機械的、電動的保護裝置，如鍋爐的安全門、汽輪機的危急保安器、電機的過電壓保護器等。

近代的單元機組均採用綜合保護連鎖系統，即將機、爐、電的分別保護與單元的整體保護系統相互協調，形成一個完善的保護系統。

火電廠的基本控制方式有以下3種。

①就地控制：鍋爐、汽輪機、發電機及輔助設備就地單獨進行控制。這種方式適用於小型電廠。

②集中控制：將鍋爐、汽輪機、發電機聯繫起來進行集中控制。例如大型電廠採用的機、爐、電單元的集中控制。

③綜合自動控制：將電廠的整個生產過程作為一個有機整體進行控制，以實現全盤自動化。

上世紀80年代，大型電廠多採用單元機組。對於單元機組自動調節系統的主要控制方式有以下3種。

①鍋爐跟蹤調節方式：由電力負荷指令操作調節汽輪機的閥門，以控制發電機的出力。而在鍋爐方面則調節燃料輸入，保證其產生的蒸汽在流量和參數方面滿足汽輪機的需要。

②汽輪機跟蹤調節方式：以電力負荷指令控制燃料的輸入，改變鍋爐出力；對於汽輪機，則通過調節汽壓以決定負荷。

③機、爐協調控制方式：將機、爐、電作為一個統一整體進行控制，以機、爐共同調整機組的負荷來適應外界負荷變化的要求。

現代化電廠多採用程序控制，以提高自動化水平。程序控制是將生產過程中大量分散的操作，按輔機與熱力系統的工藝流程劃分為若干有規律的程序進行控制，並結合保護、聯鎖條件，使運行人員通過少數開關式按鈕，即可由程式控制系統自動完成控制系統的操作。

隨著計算機應用的日益擴大，特別是微機及微處理器的發展，現代火電廠的自動化已實現以小型機、微機和微處理器為基礎的分層綜合控制方式。

1、燃燒前：煤的質量、顆粒的大小將影響燃燒效率及燃燒產生的污染物，所以需要控制；

2、燃燒室：鍋爐的設計(如：燃料、空氣進入鍋爐的方式)影響燃燒效率及熱能的利用率；鍋爐的材料又影響熱量的損耗；

3、飽和蒸汽-凝結水汽的循環系統的設計又影響熱量轉換成機械能的效率；

4、發動機的設計影響機械能轉換成電能的效率；

5、除上述，還要考慮安全(如：燃燒室的中心溫度可達2000°)、污染物(燃燒產生的硫氧化物、氮氧化物)的控制等。

一、煙氣

鍋爐的煙氣通過高煙囪排入大氣，主要污染物有煙塵、SOX、NOX和CO2等。

(1)煙塵，指未被除塵器捕集下來的粉塵，其中，粒徑小於10μm,稱為飄塵（TSP），能長期飄浮於大氣中，並作長距離傳輸，排放量視除塵效率而定。塵粒內部為鐵/鋁硅酸鹽玻璃體，其表面沉積有硫酸鹽，並富集多種微量金屬元素和有機化合物，從而增加了煙塵的危害。

(2)二氧化硫，煤中含有可燃硫，例如有機硫、黃鐵礦硫，二者均可燃燒。一般情況下其燃燒生成物為SO2。在適當的溫度範圍內，有一定的過量氧及煙氣中的金屬氧化物(如V2O5)的催化作用下可生成SO3。它們溶解於水分別生成亞硫酸和硫酸，均有強烈的腐蝕作用，排入大氣中，會腐蝕機器設備和建築物，將二者統稱為SOX。SOX會危害人體健康，引起支氣管炎、哮喘病、肺心病，甚至死亡。此外，它還會使農作物減產或植被枯萎。

(3)氮氧化合物(NOX)，氮有6種氧化物，氮存在於空氣中，煤中通常亦含有少量氮約為0.5%～2%。NOX是NO和NO2的統稱。

在燃燒過程中，燃料中所含的氮與氧化合生成的氮氧化合物NOX稱為燃料型NOX。另外燃料在燃燒過程中送進爐膛內空氣中所含的氮，在燃燒的高溫條件下與足量的氧化合也會生成一部分NOX,稱為高溫型NOX。主要含NO，它在大氣中會很快氧化成NO2，比NO的毒性大4～5倍。

NO有較強的毒性，它在大氣中的含量達4ppm時，5分鐘內可致人死亡。NO2與大氣中OH離子反應形成亞硝酸和硝酸，毒性高，腐蝕性極強。它所形成的亞硝酸鹽是致癌物,NO2可加速SO2向SO3轉化，同時可與SO3形成“氣溶膠”造成光化學煙霧，損害人的中樞神經系統，NOX的毒性及腐蝕性比SOX更強。氮氧化合物的危害還在於它會破壞大氣中臭氧層，從而使紫外線透過大氣層輻射人體，使皮癌的發病率增高。NOX也是造成酸雨的元兇之一。

(4)碳氧化合物(CO2、CO)

化石燃料燃燒后的主要生成物CO2一直認為對環境無害的。植物的光合作用會吸收CO2，合成能量，釋放氧氣形成碳循環。近年來，由於過量燃燒化石燃料以及森林和植被的破壞，大氣中CO2濃度上升。在最從而影響地表散熱，形成溫室效應，使大氣溫度不正常上升，CO2也被認為是溫室氣體，是有害的。此外碳的不完全燃燒產物CO是一種可致命的氣體。

粉塵及SOX、NOX、N2O、CO2和CO等由煙氣帶出，造成火電廠排放的地區環境污染。

二、粉塵

生產性粉塵是指在生產中形成的，能較長時間飄浮在作業場所空氣中的固體微粒。對於火電廠，主要有輸煤系統作業場所漂浮的煤塵，鍋爐運行中產生的、鍋爐檢修中接觸的鍋爐塵，乾式除塵器運行、干灰輸送系統及粉煤灰綜合利用作業場所的粉塵，電焊操作產生的電焊塵，採用濕法、干法脫硫工藝的制粉製漿系統產生的石灰、石灰石粉塵及石膏乾燥系統、脫硫廢渣利用拋棄系統產生的粉塵。

硅塵一般是指遊離二氧化硅的粉塵，以石英為代表的硅塵是電力行業危害性最嚴重且危害面較廣的一種職業性有害因素。火電廠的煤塵一般是含有10%以下遊離二氧化硅的粉塵（國家規定最高容許排放質量濃度為10 mg/m），塵粒分散度高，直徑小於5 μm的佔73%。鍋爐塵一般是含有10%～40%遊離SiO2的粉塵（國家規定最高容許排放質量濃度為2 mg/m），塵粒分散度高，直徑小於5 μm的佔73%。焊接塵是在焊接作業時，由於高溫使焊葯、焊接芯和被焊接材料熔化蒸發，逸散在空氣中氧化冷凝而形成的顆粒極細的氣溶膠，焊接氣溶膠再冷凝后形成極細的塵粒，其中1 μm以下的塵粒約佔90%以上。電焊塵主要由鐵的氧化物組成，當使用高錳焊條時，空氣中的二氧化錳的含量遠遠超過氧化鐵的含量。除塵器、干灰輸送系統及粉煤灰等綜合利用作業場所的粉塵，也是含有10%～40%遊離SiO2的粉塵，粒徑一般在15 μm以下，5 μm以下的佔有相當份額。脫硫裝置制粉系統的粉塵一般是含10%以下遊離SiO2的粉塵。其主要成分為CaO、CaCO3或其他脫硫劑（脫硫劑的品位一般要求純度為90%或95%）。脫硫裝置石膏處理或廢渣處理系統的粉塵一般是含10%以下遊離SiO2的粉塵，其主要成分為CaSO4.H2O或其他脫硫廢渣。

粉塵的分散度越高，即粉塵粒徑越小，其在空氣中的穩定性越高，在空氣中懸浮越持久，工人吸入的機會越多，對人體危害越大。呼吸性粉塵可沉澱在呼吸性的支氣管壁和肺泡壁上。長期吸入生產性粉塵易引起以肺組織纖維化為主的全身性疾病，即塵肺病，屬國家法定職業病。其中硅肺、煤塵肺、電焊工塵肺、石棉肺和水泥塵肺等均屬於以膠原纖維增生為主的塵肺。職工長期高濃度吸入含量大於10%的遊離SiO2粉塵（即硅塵），會引起硅肺病。肺組織膠原纖維性變是一種不可逆轉的破壞性病理組織學改變。當前尚無使其消除的辦法。對於這一種塵肺，尤其是硅肺的治理，主要是對症治療和積極防治併發病，以減輕患者痛苦，延緩病情發展，努力延長其壽命。火電廠生產性粉塵73%以上是粒徑小於5 μm的呼吸性粉塵。因此一定要重視粉塵危害後果的嚴重性，做好粉塵防治工作，防止塵肺病的發生，保護職工健康。

三、廢渣

燃煤電廠要排放大量的灰渣，它由幾部分組成。大部分是除塵器收集到的細微顆粒，稱為粉煤灰，另一部分是鍋爐燃燒室底部收集到的爐渣，二者由灰漿泵經壓力除灰管道送往灰場。各種鍋爐的煤灰渣主要含有氧化硅、氧化鋁和氧化鐵等成分，並含有微量元素如砷、鎘、鋁及硒等，大面積的灰會佔去大片農田，同時因颳風等灰場的積灰揚起，發生二次污染。微量元素和放射性元素會引起人體中毒，甚至致癌。

四、廢水

火電廠排放的廢水中含有酸鹼、油脂、懸浮物、有機物、富營養物和微量元素等。廢水的來源有化學廢水、含有廢水、沖灰水及生活污水等。酸鹼使水體水質逐漸酸化或鹼化，降低水體自凈化能力; 含有廢水使水體溶氧減少，導致魚類死亡；沖灰水中的懸浮物主要是煤灰及不溶鹽類，它們使水的渾濁度增高，沉積在水底淤塞水道；有機污染物造成水中溶氧減少，影響魚類的生存。

電廠環保設施應包括除塵、脫硫、脫硝設備，煙囪，灰場防飛灰、防滲設施，廢水污水處理、回收系統，消聲器，綠化設施，環境監測系統及環境監測站。這些設施必須與主體工程同時設計、同時施工，同時投產。“八五”期間及以後的新、擴建電廠，除脫硫、脫硝外的其他環保設施基本都齊全，環保設施占工程總投資10%以上，這足以表明電力工業在環境保護工作方面所做的努力是很大的。而在電力企業，主要環保設施的運作與機組基本是同步的，投入率達95%以上。

燃煤電廠在環保設施方面的大投入已在污染治理方面取得了明顯成效，煙塵、廢水、雜訊等各項污染指標基本上符合國家規定排放標準。

（1）加強對防塵設備的維護管理

提高除灰系統和制粉系統的檢修質量，防止漏灰、漏粉。定期檢測粉塵質量濃度，發現超標，要採取措施。投入資金，進行技術改造，提高防塵設備的投入率和防塵效率。對現有防塵設備做好維護管理，保證設備的正常投入，發揮防塵作用。

（2）提高作業自動化水平

對粉塵危害大的場所，採用機械手或自動控制，實現無人值班或少人值班，減少工人與粉塵的接觸時間。

（3）增強自我保護意識

加強工人防塵知識的安全教育和培訓，提高工人對粉塵危害和防治知識的認識，增強職工的自我保護意識。電廠要為工人購置合格、高效、實用、方便的防塵個人用品。工人在有粉塵危害的作業場所工作時，要按規定正確佩帶防塵個人用品，要象帶安全帽一樣養成良好的習慣。

（4）合理安排工作程序

如在鍋爐檢修時，要在充分做好防塵措施后，才能進入爐膛、管道工作。

（5）搞好粉煤灰出干灰系統的技術改造

靜電除塵器取干灰系統若有泄漏，均是硅塵，對人體危害很大。要採取措施，將簡易取灰逐步改造為機械化自動化操作。新廠在設計時就應考慮粉煤灰綜合利用項目，在投資、設備購置、場地使用等方面為供灰、用灰創造必要的條件，如粗細分裝，配備密封性能好的輸送貯運系統、運輸車輛，築好灰外運的道路等。

（6）做好煤場、灰場的管理工作

搞好乾灰堆放場所的噴淋和碾壓，已滿灰場要及時復土綠化，搞好廠區（包括煤場周圍）的綠化，文明生產，減少揚塵。

（7）加強脫硫系統的防塵工作

隨著脫硫工程的上馬，應考慮脫硫工程的制粉系統、石膏或廢渣處理系統的防塵問題。石灰石粉倉要有除塵器，輸送管道閥門要嚴密無泄漏。如採用濕法球磨磨製石灰石漿液的工藝，可將小於200 mm的大塊石灰石料直接經過濕磨磨製成石灰石漿液，降低粉塵污染。

（8）提高煤的利用效率

火力發電廠中存在著三種型式的能量轉換過程：在鍋爐中煤的化學能轉變為熱能；在汽輪機中熱能轉變為機械能；在發電機中機械能轉換成電能。進行能量轉換的主要設備——鍋爐、汽輪機和發電機，被稱為火力發電廠的三大主機，而鍋爐則是三大主機中最基本的能量轉換設備。

鍋爐燃燒用的煤粉是由磨煤機將煤炭磨成的不規則的細小煤炭顆粒，其顆粒平均在0.05~0.01mm，其中20~50μm（微米）以下的顆粒占絕大多數。由於煤粉顆粒很小，表面很大，故能吸附大量的空氣，且具有一般固體所未有的性質——流動性。從制粉系統方面希望煤粉磨得粗些，從而降低磨煤電耗和金屬消耗。所以在選擇煤粉細度時，應使上述各項損失之和最小。總損失蟬聯小的煤粉細度稱為“經濟細度”。由此可見，對揮發分較高且易燃的煤種，或對於磨製煤粉顆粒比較均勻的制粉設備，以及某些強化燃燒的鍋爐，煤粉細度可適當大些，以節省磨煤能耗，提高燃煤利用率。

（9）燃燒中凈化技術

燃煤電廠潔凈煤技術是指煤炭從開發到利用全過程中，旨在減少污染排放和提高利用效率的加工、轉化、燃燒和污染控制等高新技術的總稱：燃燒中凈化技術是指燃料在燃燒過程中提高效率減少污染排放的技術，它是潔凈煤技術的重要組成部分，由五項技術組成。先進的燃燒器改進鍋爐設計，採用先進的燃燒器，以減少污染排放，提高鍋爐效率。當今已有低NO2燃燒器，其燃燒過程是燃料和空氣逐漸混合，以降低火焰溫度，從而減少NO2生成；或者調節燃料與空氣的混合比，只提供夠燃料燃燒的氧量，而不足和氮結合生成NO2。還有噴石灰石多段燃燒器、加天然氣再燃燒器以及爐內脫硫等技術。

（10）燃煤火力發電廠採用電子束法脫硫工藝

該工藝由排煙預除塵、煙氣冷卻、氨的加入、電子束照射和副產品捕集等工序組成。鍋爐排出的煙氣，經過除塵器的粗濾處理得到預除塵後進入冷卻塔，在噴射入的冷卻水冷卻下，煙氣溫度降到適合於脫硫脫氮的溫度。經過冷卻后的煙氣流進反應器，在反應器進口處將一定的氨氣、壓縮空氣混合物噴入，經電子束照射后，煙氣中的SO2、NO2在自由基作用下與氨進行中和反應生成硫酸銨和硝酸銨的混合粉體，這一副產品為化肥。這些粉狀微粒一部分沉澱到反應器底部排出，其餘部分被除塵器捕集，凈化后煙氣經脫硫風機由煙囪排入大氣降低污染。此法是目前世界上應用最廣、規模最大的脫硫方式，脫硫效率可達95%以上，吸收劑利用率達90%以上。

（11）重點解決二氧化硫的排放污染問題

我國二氧化硫污染特別嚴重，年均降水pH≤5.6的區域已佔全國面積的40%,而且呈逐年加重的趨勢。我國政府高度重視二氧化硫的污染治理工作。第一，源頭治理，燃用低硫煤，嚴格控制高硫煤的使用，對含硫較高的燃煤可先進行洗選，適當降低二氧化硫排放量。高硫煤對二氧化硫污染比重是很大的，必須從源頭加以嚴格控制。第二，末端治理，即煙氣脫硫。我國在煙氣脫硫方面已有些較為成熟的技術已在一些電廠得到應用，多為石灰石——石膏法。不論源頭或末端脫硫，其設備費用和運行費用都很高，因此，電廠可嘗試採用一些正在逐步推廣的高新脫硫技術。

（12）低 NOX 煤粉燃燒技術

在鍋爐燃燒過程中，主要通過兩種形式生成NOX，即高溫型 NOX 和燃料型 NOX。高溫型 NOX是空氣中的氮在高溫下氧化產生的，爐膛溫度高於 1 50 0℃時才生成大量的 NOX。固態排渣煤粉爐爐膛溫度一般低於1500℃，煤粉燃燒產生的NOX 中高溫型 NOX 所佔份額不大，一般情況下，高溫型 NOX 只佔 NOX 總生成量的10%～20%，其餘 80 %～ 90 %為燃料型 NOX，所以主要是減少燃料型 NOX 的排放問題。

（13）防治廢水污染

提倡灰水閉路循環使用，節約用水，減少排污；加強治理，使灰水達標排放；採用氣力除灰，加強幹灰利用，同時又可消除灰水污染。由於含油、酸、鹼、懸浮物等污染物工業廢水的產生都是間斷性，水量也不大，可考慮採用先集中后處理方式，可提高處理效率，降低運行成本。對於生活污水，有條件的可以送城市生活污水處理廠集中處理更為經濟合理。同時要加強綜合防治工作，尋求採用中水道工程技術，儘可能多次重複利用水資源，節水節能，減少污染。