（环境工程专业论文）苏州热电行业清洁生产水平调查与分析.pdf

摘要 能源生产与利用方式所引起的环境污染已成为全世界关注的一个热点问题， 热电行业在能源消耗中占有重要的地位，如果在热电行业中有效的实施清洁生 产，将改变目前采取“末端治理”为主的被动环境污染控制模式。 本研究以苏州三家典型热电企业为例，分别反映了苏州不同层次企业的清洁 生产水平，并与火电行业清洁生产评价指标体系( 试行) 进行对比，评价企 业在国内热电行业的清洁生产水平。通过对苏州典型热电企业清洁生产评价结果 的对比与分析，得出苏州目前热电企业清洁生产水平的整体情况以及该行业清洁 生产的优势和存在的主要问题。针对目前该行业存在的问题，从几个方面提出了 有利于苏州热电企业清洁生产水平提高的具体措施，旨在促进企业清洁生产的大 力推行和该行业的可持续发展。 随着研究的进一步深入，该行业指标体系对热电企业清洁生产水平的分析和 评价所起的作用更加明显。为了使该指标体系能够更好的指导热电行业清洁生产 的发展，对该行业的评价指标体系提出了补充和完善意见。 关键词：热电，清洁生产水平，调查，评价，分析 a b s t r a c t n ee n v i r o m e n t a lp o l l u t i o nc a u s e db ye n e r g yp r o d u c t i o na n du s i n gp a t t e m sh a s b e c o m eaw o r l d w i d eh o ti s s u e t h em e 加= l a lp o w e ri n d u s t 巧p l a y e da 1 1i m p o r t a n tr o l e i ne n e r g yc o n s n p t i o n ，i ft h ee f - f e c t i v ec i e a n e rp r o d u c t i o ni si m p l e m e n t e di i l t h e n l e 咖a 1p o w e ri n d u s 时，t h ee n v i r o m e n t a lp o l h l t i o nr e g u l a t e dp a t t e mm a te n d - o f p i p e c o n t r o la tp r e s e n tc a nb ec h a n g e d 1 1 1 i ss t u d yr e f l e c t e dc l e a n e rp r o d u c t i o ns t a n d a r d so fd i 虢r e n te n t e 印r i s e ss e p 删t e l y ， t a l ( i n g 恤e e 够p i c a lt 1 1 e n l l a lp o w e re n t e 叫s e si ns u z h o u a sa j le x 锄p l e c o m p a r i n g w i mt 1 1 ec l e a n e rp r o d u c t i o na s s e s s m e n ti 1 1 d e xs y s t e mo fm e m a lp o w e ri i l d u s _ 乜了( t r i a l i m p l e m e n t a t i o n ) ， t h ec l e a l l e r p r o d u c t i o n 1 e v e l so fs u z h o ue n t e r p r i s e s 、e r eb e a s s e s s e d a c c r o d i n gt ot h ec o m p a r i s o na n da n a l y s i so fc l e a i l e rp r o d u c t i o ne v a l u a t i o n r e s u l t s w ec a l ls e et h ec 岍e n ts t 觚d a r do ft h e m l a lp o w e ri 1 1 d u s 仃ya i l dt h ea d v a i 】帜g e s a n dt h em a i l lp r o b l e m so fi ti ns u 出o u e wo ft h ec u r r e mp r o b l e m si nt h i si 1 1 出l s 虹y ， s o m es p e c i f i cm e a s u r e s 、e r eb et a k e nt oi m p r o v et h ec l e 锄e rp r o d u c t i o ns t a n d a r do f t h e 衄a lp o w e re n t e r p r i s e s “c a l lp r o m o t et h ec l e a n e rp r o d u c t i o na n ds u s t a i l l a b l e d e v e l o p m e mi 1 1t h ei n d u s n y w i mm ef u i r t h e rr e s e a r c h ，m ei n d u s 臼了i n d e xs y s t e mp l a y e dm o r eo b v i o u sr o l ef o r t h e a n a l v s i s a n da s s e s s m e n to f t h e m “p o w e re n t e r p r i s e s i n o r d e rt og u i d et l l e d e v e l o p m e n to fc l e a n e rp r o d u c t i o nl e v e l si 1 1n l e m a lp o 、v e ri n d u s 时，t h ev i e w sw e r e b ea d da i l di m p r o v e dm ei 1 1 d u s t 巧i n d e xs y s t e m k e yw o r d s ： m e m a lp o 、v e r ，c l e a n e rp r o d u c t i o nl e v e l ，i n v e s t i g a t i o i l ，a s s e s s n l e n t ， a n a l v s i s i i 苏州科技学院学位论文独创性声明和使用授权书 独创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行 研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其 他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究作出重要贡献的 个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律结果由本人承担。 论文作者签名：三丛眨日期：五卑年- 一色月j l 日 学位论文使用授权书 苏州科技学院、国家图书馆、中国科学技术信息研究所的中国学位论文全 文数据库等国家有关部门或机构有权保留本人所送交论文的复印件和电子文 档，允许论文被查阅和借阅。本人完全了解苏州科技学院关于收集、保存、使用 学位论文的规定，即：按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版本；学校有 权保存学位论文的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用 影印、缩印、数字化或其他复制手段保存汇编学位论文；同意学校在不以赢利为 目的的前提下，用不同方式在不同媒体上公布论文的部分或全部内容。 ( 保密论文在解密后遵守此规定) 论文作者签名：至峻望日期： 指导教师签名： 日期： 冱年月2 二日 军年上月三日 苏州科技学皖硕士学位论文第一章绪沦 第一章绪论 近几年我国电力供应短缺的形势持续，电力短缺成为经济发展的一块短板。 虽然当前短缺形势有所缓和，但电力发展又面临新的问题。现阶段，中央对建设 节约型社会问题给予了高度重视，提出要树立全面发展、协调发展和可持续发展 的科学发展观。在2 0 0 5 年5 月的以“能源、电力和可持续发展 为主题的中国电 力发展论坛上，重点强调了要实现电力工业的和谐与可持续发展。而有关资料研 究表明在未来2 0 年甚至更长的时间内，电力工业中以煤炭为主的能源结构不会改 变。面对越来越严峻的环境保护压力，热电企业必须在大力发展过程中，提高能 源利用率，消减二氧化硫和氮氧化物，减少对环境的影响，实现热电企业的可持 续发展。 1 1 选题背景 1 1 1 热电行业的污染问题及治理现状 ( 1 ) 废气污染：我国煤炭中含灰份、硫份较高，由此决定了我国大气污染主 要是煤烟型污染。现阶段，国内除尘技术已日臻成熟，常见的水膜除尘器除尘效 率能达9 2 以上。从国外引进的电除尘技术经国内消化吸收使除尘效率提高至9 9 以上。当前重点是净化烟气中的s 0 2 。热电企业的烟气脱硫任务十分艰巨，现 有的炉前脱硫、炉内脱硫和炉后脱硫技术不够成熟，且存在一次性投资大，运行 成本高，效益低等缺点，推广使用有很大的难度。 ( 2 ) 废水污染：热电企业在生产过程中产生的废水污染主要有两大部分。制 水过程中产生的污染：其主要污染指标为p h 、悬浮物( s s ) 和化学耗氧量( c o d ) ， 而以p h 指标较难控制；冲灰过程中产生的污染：锅炉燃烧产生的炉渣及除尘器 下收集的粉煤灰用水冲至贮灰场，灰水经过澄清后排放，灰水中的氟、硫化物及 砷化物是主要的污染物质。目前，大部分企业为了节约用水都将澄清过的灰水回 收，进行多次重复利用，这样既节约了能源又减少了污染。 ( 3 ) 输煤系统的粉尘污染：热电企业是耗煤大户，煤炭从进厂到进入锅炉燃 烧之前，要经过装卸、输送、堆放、存取、转运、筛分、破碎等一系列运输和加 工过程，这些工序都会产生大量的粉尘。粉尘污染不但危害现场工人的身体健康， 还使电气设备绝缘水平下降，严重污染了企业内外的环境。因此，解决输煤系统 粉尘污染也是一项重要课题。传统的粉尘治理方案有：喷水降尘、旋风除尘器、 水膜除尘器、布袋除尘器和静电除尘器。目前，新开发的粉尘治理技术有：水雾 苏州科技学院硕士学何沦文 第一章绪论 封除尘技术、荷电水雾除尘器及输煤系统和锅炉燃烧系统联合除尘技术，这些新 技术都具有投资少，自动化程度高，除尘效果明显、操作简单、维修方便等优点。 选择新型粉尘治理设备是今后热电企业可持续发展的方向。 ( 4 ) 固体废物污染：热电企业产生的主要固体废物为炉渣和粉煤灰。目前， 大部分热电企业和固体废物通过各种途径外运、筑路或作为各种原料、填加料被 使用，少部分堆积在贮灰场。粉煤灰综合利用是热电企业可持续发展的重要环节。 ( 5 ) 噪声污染：热电企业噪声主要是各设备在生产过程中由振动、磨擦、碰 撞而产生的机械动力噪声和由风管、汽管中介质的扩容、节流、排汽、漏汽而产 生的气体动力噪声以及磁场交变运动产生电磁性噪声。以上三类噪声主要集中在 汽机房和锅炉房。主要噪声防治措施是设备上加装消音、隔音装置，或采用减震 平顶、减震内壁和减震地板，来减轻共振引起的噪声。 1 1 2 热电行业清洁生产方面存在的问题 我国热电行业在清洁生产方面取得了一定的成绩，但目前大范围地推行清洁 生产仍存在一些问题，主要表现在以下几个方面【2 】【3 】： ( 1 ) 清洁生产意识不强，污染控制措施单一。目前多数燃煤电厂在环境保护 方面注重的足建设项目或生产装置造成的环境影响，忽视了对建设项目或生产装 置产生污染的根源的认识，清洁生产全过程控制的理念没有体现在日常的生产管 理之中，而是更注重污染源排放口污染物排放量的减少，侧重环保与生产的外在 统一。控制污染的措施也着眼于末端治理污染，追求单一污染物达标排放，忽视 了生产工艺过程控制，实现多项污染物的总量削减。 ( 2 ) 生产工艺技术落后，技改资金筹措困难。依靠科技进步是实施清洁生产 的根本途径，清洁生产的深化需要强有力的技术和知识信息支持。而我围的科技 水平总体较低，电力工业也不例外，目前对科技的重视与投入是远远不足的。与 国外同行业相比，我国电力工业设备技术落后，职工文化素质低，知识信息渠道 不畅，难以适应清洁生产的要求。技改资金筹措困难是推行清洁生产最常遇到的 障碍，企业决策者对清洁生产的认识不足，资金投入上有“等、靠、要”的依赖 思想，没有把清洁生产和技术改造结合起来，后劲不足，有待解决。 ( 3 ) 清洁生产培训不够，生产管理渠道不畅。开展清洁生产技术培训活动， 对深入持续地推动清洁生产是非常必要的。现阶段政府经济与环境主管部门对燃 煤电厂管理者、技术人员、研究人员的清洁生产培训不足，导致清洁生产推广不 够、清洁生产方案落实不到位。从机构而言，目前燃煤火电厂的环保主要设在生 产技术部或安全监察部，一般只设一名环保专干( 有的厂甚至是兼职) 负责环境管 理。而清洁生产是一项系统工程，涉及资源利用、工艺技术、产品及包装、废弃 2 苏州科技学院硕+ 学位论文第一幸绪沦 物处置和循环利用、价格、税收、市场、财政、宣传、教育和培训等各个方面， 是一项综合性很强的工作，需要多专业合作，仅靠某一个专业人员难以胜任。 1 1 3 清洁生产水平评价的提出 清洁生产水平评价足通过对企业的生产从原料的选取、生产过程到产品服务 的全过程进行综合评选，评定出企业清洁生产的总体水平以及每一个环节的清洁 生产水平，明确该企业现有生产过程、产品、服务各环节的清洁生产水平在国际 和国内所处的位置，并针对其清洁生产水平较低的环节提出相应的改善措施和管 理制度，以增加企业市场竞争力，降低企业的环境责任风险，最终达到节约资源， 保护环境的目的i 训。 清洁生产水平评价通过对企业整体清洁生产水平状况进行评价，可以明确企 业存在问题的环节，进而确定审核重点，简化了清洁生产审核的预评估和评估过 程。在方案筛选过程中，可以通过可行性分析确定技术合理、投资最小、环境绩 效明显的最优方案，提高方案筛选的准确度。清洁生产方案实施后，清洁生产评 价可用于评价实施效果，根据评价结果，明确清洁生产的环境绩效，提高企业的 积极性，同时确定下一轮清洁生产审核的重点，推动清洁生产审核的持续进行。 因此清洁生产评价更有利于实施清洁生产，简化清洁生产审核程序。 清洁生产水平评价有利于企业环境管理建设和监督。清洁生产评价将清洁生 产与现有环境管理制度和企业生产管理相结合起来，建立一个完善的环境管理组 织机构，有效地激励组织自主进行清洁生产。而且，清洁生产评价可以有效评估 清洁生产技术和管理的合理性，从而为技术和管理措施的筛选、清洁生产效果的 评估提供有效手段。通过清洁生产评价，可以判断企业在同类型企业中的清洁生 产水平，以及企业实施清洁生产前、后环境绩效改变状况，因此清洁生产评价结 果可作为企业考核的重要依据，有利于企业自我定位，明确远期发展方向和目标， 从而推进企业的环境管理工作垆j 。 1 2 国内外热电行业清洁生产发展及研究状况 1 2 1 国外热电行业清洁生产发展状况 西方国家从7 0 年代开始应用清洁生产思想，到清洁生产概念的出现，直至各 国通过不同形式的立法，来确定清洁生产思想的法律地位，都离不开行业合作组 织的管理和推动。美国是世界上较早提出清洁生产的国家；英国清洁生产方面的 主要政府管理部门是贸工部和环境部。同时，积极发挥咨询公司、研究所等中介 机构的作用，具体负责指导企业有效地实施清洁生产，降低污染，提高效益；1 9 8 5 苏州科技学院硕士学位论文第一章绪沦 年德围环境管理协会( b a u m ) 成立，它由行业企业志愿组成，来帮助企业获得 有关环保方面法规和信息。在热电行业推行清洁生产先进技术的过程中，一些发 达国家开发可再生能源和生物质能来缓解能源危机，芬兰充分利用当地的泥草炭 和造纸所用的木材废料作为燃料进行发电；丹麦则以城市垃圾为燃料进行发电， 很大程度上节约了常规能源的消耗。在减少污染物的排放方面，发达国家普遍采 用洁净煤燃烧技术，减少了二氧化硫、氮氧化物及粉尘等废物的排放量【6 】叼。 1 2 2 国内热电行业清洁生产发展状况喁1 根据清洁生产的要求，近年来，我国电力环保的领域由火电为主，逐步扩大 到热电、输变电、新能源发电等；由污染物排放治理逐步发展到生态保护、水土 保持、电磁污染防治、噪音强化控制等；由生产运行阶段延伸到宏观规划、项目 论证、工程设计、施工建设、生产运行、退役设备处理的整个电力工业生命周期 的全过程；由污染防治扩大到节能、节水、综合利用等清洁生产工艺方面。热电 企业采用了科学的方法，制定并实施减少能源、水和原材料的消耗，消除或减少 生产过程中的有毒物质的使用，减少各种废弃物排放及其毒性的方案，实现消除 或削减污染；企业对于国家规定限期淘汰的高能耗、高物耗、严重污染环境的落 后工艺、设备、技术和产品，按期停止生产、销售、进口和使用，并不得转让； 企业新建、改建、扩建项目，采用节约能源和资源以及污染物产生量少的先进技 术、工艺和设备；热电企业进行技术改造方面做到了：采用能源和资源利用率高、 污染物产生量少的技术、工艺和设备，替代能源和资源消耗高、污染物产生量多 的技术、工艺和设备；对生产过程中产生的废料、废气、废液、热能等进行综合 利用或循环使用；制造、使用符合清洁生产要求的电力附产品及包装材料。此外， 我国已经出台了对某些洁净煤发电技术、环保设备国产化、节能、节水、综合利 用等技术设备实行优惠的政策，强化内部环境管理，减少生产过程中的物料流失 和污染物的产生，通过物料衡算实现污染物流失总量控制等，都是典型的清洁生 产措施。 1 3 课题研究的理论意义和方法 1 3 1 课题研究的理论基础 ( 1 ) 生态工业原理：是按照生态经济原理和知识经济规律组织起来的基于生 态系统承载能力、具有高效经济过程和和谐的生态功能的网络型进化型工业。生 态工业仿照自然生态过程物质循环的方式来规划工业生产系统，在生态工业系统 中各生产过程通过物料流、能量流和信息流互相关联，一个生产过程的废物可以 4 苏州科技学院硕士学何沦文第一章绪沦 作为另一过程的原料加以利用1 9 j ，实现物质能源的高效利用、废物排放的最小化 以及物质闭路循环。 生态工业物质循环主要表现为资源的循环利用，包括能源、水资源的梯级利 用以及生产过程中所产生的废物的资源化。资源循环常用的分析方法有基于生产 链的资源( 物流和能流) 分析【l o 】、质量平衡分析澍1 1 1 和输入一确出分析法【1 2 】。通过 生产链详细调查。企业使用的物料、消耗的能源、生产的产品和废物以及释放到 空气和公用处理设施中的热能等数据随1 ，为评估和提高环境经济绩效确定基准信 息。 ( 2 ) 清洁生产原理：清洁生产通过生产全过程控制，削减有害物质的排放， 减少人类健康和环境的风险，减少生产过程中的原料和能源消耗，降低生产成本， 使经济和环境相互协调，经济效益和环境效益统一，实现工业可持续发展【13 1 。 清洁生产是一种新的创造性思想，该思想将整体预防的环境战略持续应用于 生产过程、产品和服务中，以增加生态效率和减少人类及环境的风险。对生产过 程，要求节约原材料和能源，淘汰有毒原材料，削减所有废物的数量和毒性：对 产品，要求减少从原材料提炼到产品最终处置的全生命周期的不利影响；对服务， 要求将环境因素纳入设计和所提供的服务中。 清洁生产主要内容包括清洁的原料与能源、清洁的生产过程、清洁的产品以 及贯穿于生产全过程的全过程控制。全过程控制包括生产原料和物料转化的全过 程控制和生产组织的全过程控制，生产组织的全过程控制指从产品开发、规划、 设计、建设到运营管理，所采取的防止污染发生的必要措施。清洁生产实施途径 主要有：产品设计中充分考虑提高产品资源利用率，减少有毒有害原材料的使用， 包装合理，产品可降解或易处置：产品规模合理，具有规模效益：减少生产过程中 的危险因素：产品功能和产品寿命合理。改革生产工艺，更新生产设备，提高每 一道生产工序的原材料和能源的利用率，减少废弃物的产生量和毒性。建立从原 料投入到废物循环回收利用的生产闭合圈，对流失的物料加以回收，返回到流程 中或经适当处理后作为原料回用。加强科学管理，建立健全的环境管理体系，减 少人为的资源浪费。 ( 3 ) 系统优化原理：运用近代数学方法和工具来研究、讨论项目的规划、设 计、评价和管理决策功能等问题，把要研究的事物用概率统计、运筹模拟等方法， 经分析进而用最优化方法，求得最优结果，以便得到最佳方案。在项目决策中存 在多种比较方案，需要同时考虑方案的技术、经济、环境效益以及若干不肯定的 因素，从这些相互矛盾的综合因素中做出合理的方案比较，在实践常用优化矩阵 法判断确定方案目标，根据指标值和权重值的乘积得到各评价项目的评价因子的 评价值，具有最大分数值为最优化方法【l 4 | 。 苏州科技学院硕士学伊论文第一章绪沦 1 3 2 本课题研究的理论意义和应用价值 热电行业在能源消耗中占有重要的地位，据不完全统计，目前我国电力总 装机容量达到5 0 8 亿千瓦，消耗煤炭1 1 1 亿吨。该行业工业用水量较多，一个百 万千瓦大厂用水量约为4 0 m 3 s ，相当于一个中等城市的生活用水量。其所涉及 的环境污染物有：生产过程中的水、气、声、渣等常规污染物；燃煤贮存、灰渣 运输等过程中的无组织排放的污染物；主体工程、原料输送工程占地、水源使用 等方面的生态影响和社会影响等。如果在热电行业中有效的实施清洁生产，将改 变目前采取“末端治理”为主的被动环境污染控制模式，而热电行业目前严峻的 环境污染和能源消耗等问题，使得在该行业推行清洁生产势在必行。近年来，苏 州市经济技术发展迅猛，电能需求量大是制约苏州经济发展的瓶颈，可见，热电 行业对苏州地区的经济发展有着举足轻重的作用。发电所需的资源、能源日益增 多，由此也带来了一系列资源、能源危机和环境问题。本课题基于以上考虑，对 苏州热电企业进行清洁生产水平的评价，以此发现热电企业生产工艺、管理模式 和技术水平等方面清洁生产改进的机会和潜力，对苏州热电企业推行可持续的清 洁生产提出改进措施，使得清洁生产的推行能够更好的促进苏州热电企业的可持 续发展。这对于解决由发电引发的资源的消耗和环境污染等问题具有一定的理论 意义，对于苏州热电行业的可持续发展具有一定的应用价值。 1 3 3 本课题的研究方法及内容 本课题从了解国内和国际上热电行业的清洁生产发展情况出发，分析苏州市 热电行业清洁生产的发展情况，对行业的工艺流程和行业特点作进一步的分析和 深入的了解，从而比较全面地掌握热电行业在生产过程中对环境的影响，重点分 析了该行业的清洁生产发展潜力和实施清洁生产的关键环节。然后对苏州典型的 三家热电企业进行了现场调研，了解企业的清洁生产工艺流程、技术水平现状、 设备情况、管理水平等方面。应用国家发改委发布的火电行业清洁生产评价指 标体系( 试行) ，对三家企业现行的清洁生产水平进行评价，总结出企业实施清 洁生产存在的问题。最后以清洁生产理论、生态工业原理和系统优化原理为指导， 结合苏州具体热电企业的案例分析，对苏州热电企业推行可持续的清洁生产提出 改进措施，提出该行业清洁生产评价指标体系在不同规模企业中运用的补充意 见。 本课题采用的研究方法如图卜1 所示： 6 苏州科技学院硕+ 学位论文第一幸绪沦 图1 1 课题研究的技术路线 7 苏州科技学院硕士学位论文第章清洁乍产评价的发展及评价内容 第二章清洁生产评价的发展及评价内容 2 1 清洁生产评价的发展 2 1 1 国外清洁生产评价的发展 国外初期的清洁生产评价并没有量化指标，仅是从一些定性指标来反映企业 是否实施清洁生产或者大概反映企业的清洁生产水平。随着清洁生产理论和技术 的不断发展和完善，发达国家相继开发出许多清洁生产指标，常用的有生态指标、 气候变化指标、环境绩效指标、环境负荷因子、废弃物产生率、减废情况交换所 等【1 5 】【1 6 】【1 7 】，详见表2 一l 。 表2 _ 1 国外常见清洁生产指标 8 苏州科技学院硕士学位论文第_ 幸清沽牛产评价的发展及评价内容 欧美国家采用的清洁生产指标体系则更加定量化和具体化，整个指标体系横 向分为原材料与能源、生产过程以及产品指标，纵向分为环境与污染指标、技术 指标、管理指标和经济指标。实际应用中，通常是根据项目特征从指标体系中选 取一些最能反映项目清洁生产属性的指标，组建新的清洁生产评价指标体系【1 8 】。 2 。1 2 国内清洁生产评价的发展 国外所建立的清洁生产指标体系虽然不完全适合我国，但对于我国指标体系 的建立具有极大的借鉴意义，尤其是环境绩效指标，行业针对性强，可以用于识 别企业的减废空间所在，也可说明企业的环境绩效，对于我国建立各行业的指标 体系具有很高的参考价值。我国的清洁生产指标体系是在原有的环境质量和污染 削减指标体系的基础上加入原材料、能源消耗、综合利用等生产领域指标，以及 管理领域指标和与环境产品有关的指标建立起来的。清洁生产指标体系根据清洁 生产含义横向分为技术经济指标、环境领域指标和管理领域三类指标，根据清洁 生产全过程控制的要求从纵向划分为源头控制、生产过程控制和产品控制指标。 源头控制指标体系中包括原料、动力、能源、资源等控制指标；生产过程控制指 标体系中包括污染控制、回收利用、废物弃置和劳动安全卫生等指标；产品控制 指标体系中包括产品性能、包装、运销、包装回收利用、报废产品弃置等指标。 在实际应用中清洁生产评价指标体系主要从产品生命周期全过程选取原材料、产 品、资源和污染物产生四大类指标，有的指标体系中还包括环境经济指标和管理 指标【1 9 】。 目前国内常用的清洁生产评价方法主要有：国家环保总局“十五”攻关课题 提出的适合轻工行业的百分制清洁生产评价方法；陆长清【2 0 】提出的综合指数评 价方法；魏宗华【2 l j 提出的工业企业清洁生产评估方法等，其指标体系和评价方 法见表2 2 。其它的清洁生产评价方法还有洪卫【2 2 l 提出的生产清洁度评价；杨志 9 苏州科技学院硕十学位论文第_ 章清洁乍产评价的发展及评价内容 山等提出的清洁生产潜力评价。国内学者运用数学方法对清洁生产评价模型做了 许多有益的探讨，有模糊评价法、层次分析法等【2 3 】【2 4 】【2 5 】，详见见表2 2 。 表2 2 国内常见清洁生产评价方法 我国的清洁生产评价指标体系和方法并不完善，尤其是评价模型中权重确定 主观因素太强，降低了评价的准确性和客观性。针对现有的清洁生产指标体系存 在指标多、可操作性差以及评价方法主观性强等问题，研究清洁生产评价方法和 程序，包括完整的清洁生产评价内容，既能反映清洁生产内涵又具有可操作性的 指标体系，客观准确的清洁生产评价模型，是清洁生产评价主要研究方向。 1 0 苏州科技学院硕 学位沦文第_ 章清洁牛产评价的发展及评价内容 2 2 清洁生产评价的内容 清洁生产评价主要从清洁生产角度对企业行定性分析和半定量评价，评价内 容主要包括产品、生产工艺、主要设备、资源利用和环境安全五个方面。通过对 企业的生产过程全过程的详细分析，评价企业各个环节的清洁生产水平，并分析 清洁生产水平较低的原因。 ( 1 ) 清洁产品要求综合考虑产品的经济效益和环境属性，具体包括产品规模、 结构合理性，生命周期对环境的影响小等。在产品定位时，必须符合国家的产业 政策，产品规模应达到行业规模经济。只有产品规模达到规模经济，才能实现经 济效益最大化，对资源利用最合理和废物产生最小。产品结构要合理，应根据企 业的资源条件和外部市场环境，合理选择产品组合【2 6 】，充分利用原材料、设备， 具有实用性、市场占有率高和变化适应性强。产品的整个生命周期对环境的影响， 包括产品及其包装材料所使用的原材料和产品中有毒有害成分的毒性和数量最 小；产品市场寿命周期合理；产品和包装材料易回收，回收后容易处置等。 ( 2 ) 先进的生产工艺是实现清洁生产的重要途径，生产工艺水平的高低决定 了产生废物的数量、种类和对环境影响的大小，而且影响产品生产的能耗、物耗 和资源利用情况。评价内容包括生产工艺的技术、经济和环境的可行性。技术可 行性指生产工艺技术先进、成熟、安全和可靠，操作控制技术难度低。环境可行 性指资源利用率高，能耗、物耗低：能够充分合理利用资源和能源，所产生的副 产品和废物能够综合利用，可以利用废物作为原材料或所产生废物有利于进行综 合利用：污染物产生量少，对环境影响小。经济可行性指该工艺路线建设投资、 运行成本低等。 ( 3 ) 主要生产设备的清洁生产属性也是实现清洁生产的重要途径。生产设备 也应具有技术、经济和环境可行性，所选设备必须满足工艺要求、产品规模、经 济要求、厂房动力要求、技术素质要求以及寿命优化掣2 7 】【2 8 j 【2 9 】，具有技术适用、 经济合理和环保要求的特征。技术适用指设备不一定要求最先进，但必须可满足 生产要求，具有功效大、可靠性强、节能性好、维修工作量小、安全性好、自动 化水平高、易操作管理等性能。经济合理指设备投资在可满足生产要求的条件下， 应符合企业经济能力，但必须充分考虑设备的经济寿命和技术寿命( 指设备在相 当长一段时间内能保持技术先进) 。环保要求是指设备污染产生少，能耗低，物 耗低。 ( 4 ) 资源利用主要指资源的消耗和资源的循环利用，资源的循环利用包括水 资源的梯级利用、能源的梯级利用和废物资源化。水资源的梯级利用主要指冷却 水循环使用、污水处理后再用等。能源的梯级利用主要指根据工艺过程对能量的 苏州科技学院硕十学位沦文第审清洁牛产评价的发眨及评价内容 需求以及外供和过程本身放出的能量的品位，匹配过程所需的动力和不同温度的 热量，对热回收系统进行优化组合。废物的资源化要求将流失的物料返回到流程 中或经过适当处理后作为原料或辅助材料。 ( 5 ) 清洁生产要求减少生产过程对人体和环境的风险，包括：尽量少用、不 用有毒有害的原料和中间产品；减少生产过程的各种危险因素；减少生产过程影 响工作人员健康的因素；减少或消除将要离开生产过程的废弃物的毒性，产品对 消费者和环境无害。因此环境安全需要考虑生产过程中的安全卫生和污染物最终 处理与处置对环境的影响。生产过程中的安全卫生指生产中的职业危害因素( 化 学性因素、物理性因素、生物性因素和劳动损伤因素【3 0 】) 对人体健康的影响小。 在清洁生产分析中一般情况下只需考虑化学性因素( 工业毒物和生产性粉尘) 和 物理性因素( 噪声、振动、辐射等) ，对于某些特殊行业可以考虑生物性因素。污 染物最终处理或处置对环境的影响目前一般用污染物是否达标排放来衡量，若达 标排放则表示污染物对环境基本安全。 1 2 苏州科技学院硕士学位沦文第三章苏州热电行、i p 的清洁午产概况 第三章苏州热电行业清洁生产概况 3 1 苏州热电行业现状调查 本课题对苏州热电行业现状进行调查，主要调查苏州热电企业的数目、规模、 企业运行的状况、企业实施清洁生产的基本概况、主要先进的清洁生产措施等。 该过程的资料收集主要通过向苏州电力协会和电力公司的业内人士咨询方式获 得。 3 1 1 总体概况 苏州市是全国推进热电联产较早的地区之一。国家发改委2 0 0 4 年下发的节 能中长期专项规划明确指出：热电联产与热、电分产相比热效率提高3 0 。集 中供热比分散小锅炉供热效率提高5 0 。 “热电联产”由于比热、电分产在能源利用效率上更节能，采取集中供热比 分散供热在热量生产环节上更节能，“热电联产”逐步取代传统的大批高污染、 高能耗、低效率的企事业单位燃煤、燃油小锅炉，对减少苏州城市和工业区环境 污染起到了不可估量的重要作用。“热电联产 这种被广泛采用的环保节能的能 源利用办法，形成了一类专门的供热行业，并作为地区电网的补充和支撑电源。 截止2 0 0 8 年苏州市拥有热电联产企业近7 0 家，其总装机容量约为1 9 8 3 m w ，设 计供汽能力约为9 3 0 1 t h 。具体企业主要指标汇总表见下表3 1 。 表3 12 8 年苏州市热电联产企业主要指标汇总 茎些：至：譬堡圭耋堡耋兰茎三耋主：辇皇至些竺薹薹：彗鎏 312 分布情况 为了分析苏州地区热电行业的清洁生产水平，本课题主要对苏州地区热电企 业的燃料消耗和能耗指标进行调研。因为采用沼气、余热、余气供热的自备发电 企业与常规供热电力企业在燃料消耗和能耗指标上没有可比性，故调研统计主要 关注的为常规供热电力企业，汇总分析数据主要关注的为6 6 家热电联产企业。 具体各个地区热电企业分布状况见圈31 所示。可见苏州地区的主要热电企业分 布于市区、常熟和张家港，其总和约，与苏州热电企业数日的7 5 。 m e 常热口* 镕口女m * 围3 1 苏州各十地区热电企业分布情况 根据实际调研情况，苏州各个地区热电企业的生产能力和生产技术指标差异 较大，具体情况详见表3 2 、表3 - 3 、表3 4 、表3 5 、表3 6 、表3 7 所示。 表3 吨苏州市区热电企业主要指标汇总 苏州科技学院硕士学位论文 第三审苏州热屯行、i p 的清洁乍产概况 表3 3 常熟地区热电企业主要指标汇总 表3 4 张家港地区热电企业主要指标汇总 1 5 苏州科技学院硕十学位论文第i 章苏州热电行、j k 的清洁乍产概况 表3 5 太仓地区热电企业主要指标汇总 表3 6 昆山地区热电企业主要指标汇总 1 6 苏州科技学院硕七学何沦文第i 章苏州热电行、f k 的清洁午产概况 表3 7 吴江地区热电企业主要指标汇总 根据以上图表，可以看出苏卅l 不同地区的热电企业的供电与供热规模存在明 显差异。在供电量方面，苏州市热电企业的总供电量为1 1 2 7 7 5 0 万l ( 、v h ，其中市 区和昆山的供电量分别为2 9 1 7 9 8 万k 、h 和2 2 8 5 5 4 万k 、h ，占苏州整个热电企 业的近5 0 ；供热量方面，苏州市热电企业的总供热量为1 1 7 8 7 7 4 3 8g j ，其中 市区、张家港和吴江地区的供热量分别占苏州整个热电企业总供热量的2 0 9 、 2 4 6 7 和2 0 1 1 ；供电煤耗方面，苏州市6 6 家热电企业的平均供电煤耗为4 0 1 0 6 ，其中市区和张家港的平均供电煤耗为3 8 7 5g l ( 、v h 和3 7 5 3 姗，低于 苏州整体平均水平。 3 2 苏州热电行业清洁生产发展现状 环境因素已成为制约燃煤电厂发展的重要因素，污染得不到及时有效控制的 企业在法律和政策下无法生存，推行清洁生产是热电厂可持续发展的必由之路。 热电企业可持续发展本身要求其与环境、资源、能源高度统一和协调。因此，在 热电行业推行清洁生产应当运用法律和经济手段，发挥市场机制作用，形成激励 1 7 苏州科技学院硕十学位论文 第三章苏州热屯行、i p 的清洁乍产概况 清洁电源发展的新机制。热电行业只有抓住机遇，利用一切有利条件，尽快突破 传统的污染防治方式，从源头预防抓起，尽可能降低污染物排放，提高资源能源 利用率，减少对资源的消耗和浪费，向清洁生产推进，才能实现经济与环境的“双 赢”。 近几年苏州热电企业在清洁生产上做了很多具体工作，经过调查总结出以下 三方面典型做法1 3 1 | ： ( 1 ) 在循环流程改进上挖掘潜力。2 0 0 5 年建于苏州工业园区东南隅的蓝天 燃气热电有限公司是一家设备先进的以干净的天然气为能源的热电企业。该公司 有2 x 1 8 0 m w ( 2 台s 1 0 9 e ) 燃气一蒸汽联合循环发电供热机组，共安装1 2 0 m w 燃 气发电机组两台，余热锅炉两台、6 0 m w 抽汽式汽轮机机组两台。供热能力 2 0 0 t 1 1 。形成l + 1 + 1 的联合循环机组。设计年发电能力为1 8 亿k 啪，供热量为 1 2 0 万吨。尽管该公司热电设备能够实现能源的梯级利用，实现四个循环。在常 人看来，已经十分完美，然而在二年多的运行中，他们发现在每个循环中还有疏 漏，于是不断地进行改进，使之不断地完善。在我们调查之际，他们正在对该公 司第一热源厂的两台锅炉增加烟气余热利用装置，使烟气排放温度从1 5 0 下降 到7 0 ，这样每年可节约3 0 万元。这种在循环技术上的改进同样在苏州苏震热电 有限公司进行。该公司在吴江市震泽镇上，主要为镇上企业提供蒸汽，电力上网。 该公司也在改进循环流程上做文章，只不过他们不是做在“热”上，而是做在“水” 上。他们前后花了三年时间，对公司的热电水系统循环流程进行改造，使循环水 得到充分利用，节能效果显著：其一，给吸水井的补水量明显减少，大大缩短补 水泵的开启时间，节省了厂用电。其二，公司热电设备用水形成循环链，这样每 天可以节水1 8 0 0t 。其三，利用部分废水汇入废水回收池，经处理后可作冲洗和 浇灌绿化，同时实现污水零排放。 ( 2 ) 在安装变频装置上挖掘潜力。在发电企业的设备中都有数量不少的鼓风 机、给水泵等，它们有独立的马达带动。一般的马达有固定的频率，所以在生产 所需风量和水量时，往往出现“大马拉小车 或“小马拉不动大车”的现象，不 是浪费电力，就是达不到发电生产的需求。为了克服这一弊病，近几年来，发电 企业都在风机、水泵等马达上安装变频装置，这样可以随着生产所需供给适量的 风量和水量，克服浪费现象，又满足发电生产需要。在调研中发现，无论是大型 发电企业，还是中小型发电企业，均在安装变频装置，都认为是节省厂用电的一 项有效措施。设备先进的苏州工业园区蓝天燃气热电有限公司也在进行变频改 造，2 0 0 6 年他们对除烟水泵进行变频改造后，电流由原来的4 0 a 降为2 5 a 。经 过初步估算，一年可节约电能近7 3 5 万k 帅，相当于节约了3 6 万元。2 0 0 7 年又 对撑1 a 、2 a 低压给水泵变频改造后，经过初步估算，一年就可节约电能4 2 9 万 1 8 苏州科技院硕十学位沦文第i 章苏州热电行、i p 的清洁牛产概况 k 矾，相当于节约2 0 万元。最近，再对两台高压给水泵变频改造，一年也可节约电 能3 7 0 万k 、v h ，相当于节约了1 9 2 万元。已有2 1 年历史的苏州市蠡口热电有限公 司，从2 0 0 4 年到2 0 0 6 年每年投入变频技术改造资金，现有的两台6 5 t l l 和两台 1 0 0 讹锅炉风机和水泵，都安装了高、中压变频器，替代了机械调速、串级调速、 滑差调速、直流调速等装置，当前综合节电率在6 0 以上。两台1 0 0 讹锅炉风机 安装变频后，每年节电1 7 6 万k 、h 多，相当于节约6 7 万元。化水系统升压泵、清 水泵、中间水泵、除盐水泵、排水泵等安装变频后，还为每泵一台运行、一台备 用之间安装了切换器。采用变频后，每年节电5 0 万l ( 、h 以上，产生经济效益1 9 2 万元，并降低了设备维修费，原来半年更换一次的泵部推动力轴承，至今未损坏， 电机和水泵运行得到改善，延长了设备使用寿命。在变频改造中也有例外。1 9 9 6 年建在高新区的中外合资苏州高达热电有限公司，该公司其实是设在高新区的一 家调峰电厂，只要省电网一旦需要，就随时要开机发电，电网一达到负载要求， 又马上要停机。因此，该公司就没有进行变频改造，他们说具体情况具体分析具 体操作，如果我们安装变频将是一项“得不偿失”的改造。一台变频，小型的三至 五万元，大型的要花三十多万元。看来实事求是不仅是思想路线，也是经济指南。 ( 3 ) 在小改小革上挖掘潜力。在工业企业中，经常性的小改小革是挖掘生产 潜力的一项有效手段，在热电企业的节能工作上同样是如此。在调研中，几乎所 有企业为清洁生产都在这样做，并且均有成绩。华能苏州热电有限公司今年以来 广泛开展节能技改活动，实施了凝结水节能改造、废水系统回收利用改造、生产 照明系统节能改造、建立电厂运行实时监测分析系统等都获得了很好的效果。一 些中小型发电企业更是视小改小革为企业节能的捷径，组织力量，并头齐进，多 处开花。譬如我们在“苏州市节能先进企业”苏州市蠡口热电有限公司就了解到了 他们从小处入手，取得节能的可观效果。2 0 0 6 年他们对一台l o ot 煤粉炉安装了 十二台声波吹灰器，使排烟温度比原来下降6 6 ，锅炉效率上升0 5 籼7 ， 一年节约煤5 2 1 t ，计3 2 8 5 万元。今年又对一台煤粉炉进行声波改造，还有两台 将逐步改造完毕。四台煤粉炉技改完成，每年节煤将达2 0 0 0t 以上，节省一笔可 观的资金。该公司在抽凝式汽轮发电机组上，加装除盐水加热器，利用外供汽回 收的热量，开辟出热电厂节能的新途径，这样每年可节省燃煤2 8 0 0t ，节支1 2 6 万 元。 3 3苏州热电企业清洁生产水平整体概况 通过对苏州6 6 家热电企业的生产工艺、生产设备、能源资源及废弃物的综 合利用状况、污染物的处置、企业的管理水平等几个方面的调研，综合考虑热电 企业中供电煤耗、年平均热电比、是否采用循环流化床脱硫技术、是否采用背压 1 9 苏州科技学院硕十学位论文第i 章苏州热电行、f k 的清洁牛产概况 机改造、是否采用低氮氧化物燃烧方式、粉煤灰及脱硫石膏是否完全得到利用、 泵与风机是否进行变速改造、是否具有完善的运行监测装置等主要指标，现将调 研结果汇总如下： 苏州热电企业供电煤耗的具体情况见图3 2 所示。 2 5 2 0 霸1 5 划 凝1 0 5 0 夕 z 6 - ； i 管 l ，i - ，i i 1 0 li j 1 1 1谚 雹 ! ； 瑚 ；二 j i i j li l ； ： ： ，0 蔓l： i： o j $ 照 单位供电j i c 麓( e k 谪) 图3 2 苏州热电行业供电煤耗情况汇总 5 0 0 6 0 0 由图3 2 可以看出，苏州热电企业中绝大多数企业的单位供电煤耗在 3 0 0 9 k w h 一5 0 0g k w h 之间，同时，低于3 8 0 9 k w h 的企业数量约占苏州热电企业 总数量的5 0 ，根据火电行业清洁生产评价指标体系( 试行) 的要求，单位 供电煤耗应低于3 8 0 9 k w h ，说明苏州热电企业中仍有3 4 家企业没有达到清洁生 产水平要求。 热电比是指热电企业供热量占整个企业发电、供热总耗用热量的份额。指标 体系中要求企业的年平均热电比要高于5 0 。通过对苏州热电企业的调研，可见 苏州的热电企业均达到甚至远高于清洁生产水平要求，其中有1 2 家企业的热电 比高于1 0 0 0 。图3 3