浅谈基于肯尼亚Olkaria地热资源的地热电站环保措施

【摘 要】本文对地热电站建设和运行周期内的环境保护进行了详细阐述，对地热电站在建设中的环境保护危害因素进行了分析并给出了治理措施。最后对基于肯尼亚olkaria地区的地热蒸汽的地热电站在建设和运行中的环境保护及措施进行了详细的研究，为该地区地热电站建设中的环境保护起到了指导作用。

【关键词】地热电站；地热蒸汽；环保措施

0 前言

地热资源是一种清洁的新能源，利用地热资源可以大大减少大气污染，对城市环境保护有许多好处，但是在地热电站建设和运行过程中会对环境产生影响，包括排污水的污染、气体H2S、CO2排放污染、汽轮机噪声对周围居民区的影响以及水土流失。因此要在地热利用过程中，加强动态监测工作，合理开发，科学利用，关注可能出现的环境问题，及时发现及时解决，充分体现绿色能源的特点。

1 环境保护危害因素分析

1.1 建设期环境影响因素分析

地热电站的建设施工主要包括：清理和平整施工场地、开挖基础、焊接管道、试压等，建设期间对环境的影响主要来自电站施工中的施工机械、车辆、人员践踏等活动对土壤和生态环境的影响。此外，建设期间各种机械、车辆排放的废气和产生的噪声、施工产生的固体废物的丢弃、施工人员的生活废水、管道试压产生的废水等，也将对环境产生一定的影响，但这类影响是暂时的，待施工完成后将在较短的时间内消失。

1.2 运行期间环境影响因素分析

运行期主要环境影响表见表1。

1.2.1 污水处理

电站运行期间主要的有规则的排水为地热井口分离出的高温地热卤水、循环系统的排污水、汽机棚的检修废水以及运行人员的生活污水。

地热电站所排放的地热卤水中化学元素的含量高，有时包含有害元素，特别是砷（As）和硼（B）浓度高。因此地热卤水可视为一种污染物。检修时产生的废水少量含油。循环冷却水排污水pH值和微生物均超过排放标准，直接排放会对地表及地下水体有污染。

1.2.2 大气污染物排放

站场排放的大气污染物主要是运行过程中的不凝气体（NCG），该气体内含有H2S、CH4、N2、O2、H2、CO2等气体。电站运行期间，抽真空系统将不凝气体排入大气。H2S是一种易燃的有毒气体。在浓度10～500 ppm下，其就可导致头痛，在浓度500～700ppm下，几分钟就可导致意识丧失。

CO2不属于有害气体，但是作为温室气体，温室效应对环境有显著影响。

1.2.3 噪声处理

站场噪声主要是机械动力性噪声、气体动力性噪声、电磁性噪声及交通噪声。

地热电站汽机棚是主要的噪声源，环境噪声主要是汽机棚各界面向外辐射的结果。辅助设施产生的噪声，由于能量较小，在较短距离内衰减很快。

1.2.4 固体废物处理

电站产生的固体废物除生活垃圾外，在设备检修时也会有一定量固体废物产生。

1.2.5 事故排放

电站紧急时停机时，将系统内的蒸汽紧急排放至大气，会造成轻度的空气污染。

2 环境保护防治措施

2.1 污水排放控制

2.1.1 井口地热卤水

本工程设计回注系统，将井口分离出的地热卤水就近回注至回注井。地热卤水回注不仅可以环境保护，而且是维持地热热储压力的有效方式。

2.1.2 循环系统的排污水

循环冷却水设置NaOH加药系统，用以调整循环水的PH值；设置NaCIO加药系统，用以拟制循环水系统的微生物生长。排污水符合肯尼亚政府颁布的水质量标准中的《Water quality regulations application form for effluent discharge license》规定的废水排放的要求。

2.1.3 生活污水

生活污水排入化粪池，定期外运至专业公司处理。

2.1.4 检修废水

检修时产生的少量的含油废水，排入事故池后，定期外运至专业公司处理。

2.2 气体污染物排量计算和控制措施

选用肯尼亚Olkaria地区典型的井口分布式地热电站为例进行分析，其蒸汽选用某典型地热井蒸汽参数为计算对象，其不凝气体由真空泵从凝汽器抽取后通过管道输送到冷却塔顶部，消散到大气中。

基本参数：

该井口电站的装机容量：4×3MWm；发电耗汽量：110t/h；蒸汽中H2S含量：

66.7ppm；冷却塔排放空气量：2.6×106Nm3/h；蒸汽中CO2含量：5950ppm；冷却塔排放空气量：2.6×106Nm3/h。

根据地热蒸汽组分，不凝结气体按为地热蒸汽的质量1%比计算。

2.2.1 H2S的控制措施

2.2.2 CO2排放物评估

CO2排放：m=Gg

其中：G――地热蒸汽质量，t/h；m――CO2质量，g/h；g――CO2量浓度，ppm（百万分之一）；

m=110t/h×5950ppm=654500g/h

冷却塔排气的CO2浓度：333/（2.6×106）=128ppm

电站正常运行情况下，经冷却塔排气稀释的冷却塔排放物CO2浓度估计为128ppm。折合每度电约排放0.054kg的二氧化碳，远低于燃煤电站的0.86kg。地热电站发电相较于石化电站是更加环保。

3 环境保护结论

地热电站工业废水排放经处理后排放，生活污水外运处理。CO2、H2S排放浓度均低于世行标准要求。采取消声、隔声等措施后，噪声满足当地标准要求。因此，从环境保护角度初步分析，本工程建设是可行的，均能满足肯尼亚国家标准要求。

【参考文献】

[1]Water quality regulations application form for effluent discharge license.Kenya.

[2]《肯尼亚环境管理和协调法（EMCA）空气质量标准条例（2008年）》[Z].没有提及地热电站H2S排放要求.本文采用肯尼亚其他地热电站项目采用的世界卫生组织和世界银行行业指南要求，H2S容许最高浓度为10 ppm.

[3]《The Factories and Other Places of Work （Noise Prevention and Control） Rules， 2005 CLegal Notice No.25[Z].Kenya.