郭建強(qiáng)

1.緒論

當(dāng)前我國的電力工業(yè)發(fā)展極為迅速，尤其是300MW以上級別的直流冷卻發(fā)電機(jī)組占據(jù)了很大比例。其中絕大部分沿海岸線建設(shè)的火力電廠和核電廠都會采用海水冷卻的方式來進(jìn)行散熱。這些被加熱的海水會重新排回海洋中，可能會造成海水的熱污染效應(yīng)，對局部海洋環(huán)境造成不良影響。這些排回海洋的熱海水，被稱為溫排水。目前引起了人們的廣泛關(guān)注，一些國家和地區(qū)將其列為水體八大污染之一。研究溫排水的溫度控制成為當(dāng)前的熱門議題。

2.我國溫排水管理現(xiàn)狀

2.1相關(guān)法律法規(guī)不完善

在國際范圍內(nèi)，主要的海洋國家都已經(jīng)制定了溫排水的管理辦法，其中最為嚴(yán)格的是英國和加拿大，不但對溫排水征收污染費(fèi)，還嚴(yán)格規(guī)定了排放量，溫升，氯含量和PH值的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。而我國目前還沒有相應(yīng)的冷卻水排放標(biāo)準(zhǔn)，對水溫的監(jiān)控和排放指標(biāo)的限值也很模糊，僅有一些水體溫度的規(guī)定。此外，在確定排水口位置、溫排水排放檢測、環(huán)境承載能力評估等方面，也沒有相關(guān)的依據(jù)。

2.2缺乏溫排水規(guī)劃

由于經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，對電廠的需求激增，導(dǎo)致電廠數(shù)量飛漲。由于缺乏選址和規(guī)劃，常常出現(xiàn)同一水域中存在多家電廠的情況，破壞了水域自身的調(diào)節(jié)能力。在自然狀態(tài)下，水體溫度難以維持，造成嚴(yán)重的熱污染。在這種狀況下，針對單一電廠的冷卻循環(huán)系統(tǒng)評價已經(jīng)不能解決問題，必須進(jìn)行區(qū)域的熱環(huán)境評價。由于缺乏統(tǒng)籌規(guī)劃，導(dǎo)致同一水體流域中的整體水溫升高，已經(jīng)成為了目前我國面臨的最嚴(yán)重的問題之一。

2.3溫控技術(shù)上存在不足

對于溫排水溫度散發(fā)影響最大的自然因素是風(fēng)場，一些先進(jìn)國家已經(jīng)對風(fēng)場進(jìn)行了充分研究，利用馮長生的冷卻對流，增加水波面積，加大散熱。然而我國并沒有開展相應(yīng)的研究，幾乎沒有充分利用自然風(fēng)場，而且由于缺乏數(shù)據(jù)監(jiān)測，連風(fēng)場位置的確定都比較困難。

對于溫排水的生態(tài)影響評價技術(shù)不足也導(dǎo)致不能充分利用自然界自身的調(diào)節(jié)能力。不同水域和水文情況對溫升的承受能力不同，由于缺乏調(diào)查，導(dǎo)致我們不能準(zhǔn)確評估環(huán)境的承載能力。水溫升高，在一定范圍內(nèi)對環(huán)境起到積極效應(yīng)，但是超過一定限值之后就會出現(xiàn)破壞性影響，如果能夠準(zhǔn)確評價環(huán)境的調(diào)節(jié)能力，就能夠最大程度的利用環(huán)境，同時還能促進(jìn)自然系統(tǒng)發(fā)展。

3.溫排水管理對策

3.1建立健全溫排水相關(guān)法規(guī)

法律法規(guī)和條例是溫排水管理的根本依據(jù)，從現(xiàn)行的相關(guān)管理準(zhǔn)則來看，我國還沒有詳細(xì)的具有高度可執(zhí)行性的法規(guī)。管理法規(guī)在制定的時候，需要全面考慮經(jīng)濟(jì)、技術(shù)等因素，做到有一定的前瞻性，并能穩(wěn)定實施。針對這些要求，本文提出以下建議：1. 在I～I(xiàn)I類地表水區(qū)域，不設(shè)置溫排水混合區(qū)，不得將溫排水排入，處于邊緣地域的，以不影響魚類洄游和不影響功能區(qū)水質(zhì)為原則，同時不能影響上下游功能區(qū)域的斷面水質(zhì)；2. 在III～V類地表水區(qū)域，滿足《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》的的區(qū)域任務(wù)溫排水排放，但是周平均最大溫升≤1℃，周平均最大溫降≤2℃；3. 鑒于我國海岸線比較長，南方和北方的海域在溫度和海洋生物方面區(qū)別較大，應(yīng)該針對不用海水溫度的區(qū)域?qū)Ｑ笊镞M(jìn)行研究，以便因地制宜的設(shè)置溫排水標(biāo)準(zhǔn)；4. 合理安排溫排水排放口，進(jìn)行統(tǒng)一管理，避免溫排水的疊加效應(yīng)。

3.2提高電廠的管理水平

電廠是溫排水污染的源頭，從源頭對溫水進(jìn)行處理，減少排放量和減輕熱污染是最為有效的。從電廠的管理角度來看，應(yīng)該從以下方面著手改進(jìn)：1. 從領(lǐng)導(dǎo)層開始加強(qiáng)節(jié)能工作的責(zé)任落實，組織分析生產(chǎn)技術(shù)指標(biāo)和電廠運(yùn)行中的整改方案；2. 加大節(jié)能宣傳，營造一個積極主動的整改氣氛，提高職員們的意識和自覺性；3. 定期進(jìn)行節(jié)能管理檢查，對工作中的問題和不足進(jìn)行總結(jié)并著手改進(jìn)；4. 提高運(yùn)行人員分析問題和解決問題的能力，探索機(jī)組穩(wěn)定經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的方案。

3.3提高技術(shù)工藝的研究

從電廠的技術(shù)層面來看，提高熱能利用率，減少熱量流失，是有效降低溫排水溫度，削弱熱污染影響的有效解決方案。在電廠技術(shù)和工藝的使用方面，積極推進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新，在燃料入廠、入爐、水處理、制粉、燃燒以及發(fā)電輸送等環(huán)節(jié)實施水溫控制，有以下四個關(guān)鍵點(diǎn)：1. 汽輪機(jī)冷凝器循環(huán)方面，降低溫度提高效率；2. 鍋爐受熱面清洗方面，提高冷卻水利用率；3. 受熱設(shè)備的化學(xué)清洗和保修方面，提高設(shè)備壽命；4. 固體燃料除灰方面。據(jù)統(tǒng)計，在實施了有效的節(jié)能、提高熱能利用率的措施之后，減少了進(jìn)25%的能量消耗，無形中相當(dāng)于減排25%。

3.4開展余熱綜合利用

可持續(xù)發(fā)展是當(dāng)前的熱門議題，很多的西方國家已經(jīng)開始著手建立“循環(huán)發(fā)展社會”，從工業(yè)生產(chǎn)到日常生活提高資源的利用率，實施經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。其中電廠等高能源消耗行業(yè)，普遍開始應(yīng)用余熱回收方案，將溫排水進(jìn)行再利用，把熱能進(jìn)行回收。這種措施也是我國提出的“保障供應(yīng)、節(jié)能優(yōu)先、結(jié)構(gòu)優(yōu)化、環(huán)境友好”的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的體現(xiàn)。余熱回收利用可以通過以下途徑來實施：1. 發(fā)展溫水養(yǎng)殖業(yè)，將溫排水用于加熱，可以在寒冷地區(qū)養(yǎng)殖不易生存的熱帶水產(chǎn)，降低了養(yǎng)殖業(yè)對環(huán)境的依賴，而且溫水養(yǎng)殖可以實現(xiàn)高密度的精養(yǎng)程序，還能降低土里占用程度，投資的收益較高；2. 熱泵技術(shù)，人泵技術(shù)能夠充分利用電廠余熱，將低溫位的熱能輸送到高溫位，其工作原理和制冷相似，合理利用熱泵技術(shù)，能夠提高能源的綜合利用率，節(jié)約燃料；3. 其它功用，如采暖、余熱發(fā)電等。

4.結(jié)論

近年來，經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展使得電力需求日益旺盛，同時電廠在工作過程中的熱污染也變得日益嚴(yán)重，一些地區(qū)出現(xiàn)了溫排水的負(fù)面影響，這也引起了國家和社會廣泛的關(guān)注。本文總結(jié)了筆者在工作中所接觸的電廠溫排水問題的現(xiàn)狀，并針對當(dāng)前國家發(fā)展形勢提出了相應(yīng)的管理對策。