燃煤锅炉治理技术及应用

彭丽薇

[摘 要]国家环保部分对近几年因排放的污染物对经济造成的损失进行了统计，其额度是很惊人的，因此对大气中二氧化硫和烟尘等污染物的治理已刻不容缓。

[关键词]燃煤锅炉；环境污染；治理技术

中图分类号：X701 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）07-0350-01

引言

我国的煤炭储量十分的丰富，在日常所消耗的能源中煤炭的消耗量占百分之八十左右，在经济的快速发展带动下，煤炭的消耗量不断的增加，同时所排放出来的SO2、烟尘等污染物也越来越多，对环境造成了极大的危害，同时也成为制约我国经济可持续发展的重要因素。

一、燃煤对大气环境的污染

众所周知，煤炭燃烧会生产众多的污染物，如CO2、SO2等有害气体以及一些颗粒和粉尘污染物，而这些污染物的排放正是造成大气环境下降的主要原因。现阶段，我国虽然加强了在新能源方面的研究和应用工作，国家也大力投建了很多大型的水电站和核电站，但煤炭在能源消耗结构中占主导地位的现状却依然没有改变。此外，煤炭燃烧排放的SO2在空气中还会形成酸雨，而酸雨则会对陆地自然环境带来比较严重的危害。最后，煤炭燃烧排放的CO2还会导致温室效应加剧，而温室效应又会造成极地温度升高和冰川融化，进而也会给海洋气候造成严重影响。总之，锅炉煤炭的燃烧对环境的污染破坏不仅局限在大气环境这一个层面，而是会牵连到整个生态环境的方方面面，由此带来的损害十分巨大。

二、烟气除尘技术现状

1、机械式除尘器

机械式除尘器是以质量力、重力、惯性力和离心力等为主要除尘机理的除尘器， 包括重力沉降室、惯性除尘器、旋风除尘器等。长期以来针对燃煤锅炉烟气除尘中多选用机械式的旋風除尘器，旋风似除尘器经过这么多年的发展，再加之环保产业的带动下，旋风除尘器也不断的更新换代，新品不断的推出来，在结构上更为简单，造价更加低廉，体积也越来越小，操作和维护也简单得多。新的旋风除尘器除尘效果较好，同时动力消耗也较小，制造材料也较为普遍。对于粉尘负荷变化化和高温、高压及腐蚀性的气体都较为适合，现在一般用来捕集5Lm 以上的尘粒，除尘效率可达80%～90%；若捕集小于5Lm的尘粒，则效率较低。

2、湿式除尘器

湿式除尘器在结构、造价、占地面积、操作维修和净化效率上都有较大的优势，同时对于高温、高湿的气流也同样能起到净化的效果，并将着火和爆炸的可能性降到了最低。但是湿式除尘器回收回来的大气污染物无法进行再利用，同时湿式除尘器因为在吸收高湿气流时管道腐蚀会较为严重，同时还要有污水和污泥的处理问题。根据湿式除尘器的净化机理，可将其大致分为七类：a.重力喷雾洗涤器。b.旋风洗涤器。c.自激喷雾洗涤器。d.泡沫洗涤器（塔板式）。e.填料床洗涤器。f.文丘里洗涤器。g.机械诱导洗涤器。

锅炉的大小所使用的除尘器装置也不同，对于燃烧锅炉吨位较大的，所采用的湿式除尘器为文丘里除尘器与麻石水膜除尘器相互配合使用，这样组成一个完整的除尘系统不仅可以有效的起到抗腐蚀作用，同时还能得到较高的除尘效果，同时此系统还有较好的耐磨性和耐用性。但吨位较小的燃煤锅炉中，自激喷雾除尘器较为常用。

3、过滤式除尘器

过滤式除尘器，是使含尘气流通过过滤材料将粉尘分离捕集的装置。按采用的滤料的不同可分为空气过滤器、颗粒层除尘器和袋式除尘器。其中袋式除尘器在工业尾气的除尘方面应用较广，它采用纤维织物作滤料，除尘效率一般可达99%以上。虽然它是最古老的除尘方法之一，但由于它效率高，性能稳定可靠、操作简单，因而获得广泛的应用。目前，袋式除尘器在结构型式、滤料、清灰方式和运行等方面也都得到不断的发展。

4、静电除尘器

工作原理：是通过高压使烟气中尘粒电离，在电场作用下，气流中粉尘荷电与气体分离。

特点：和其他除尘设备比较，静电除尘设备不仅占地少，而且节约能源，除尘效率高达99%左右，常用于去除烟气中粒径0.01-50微米尘粒，且适应性广，在烟气温度高、压力大的情况下同样适用。

三、燃煤锅炉大气污染治理对策

1、燃煤锅炉脱硫改造

我们依据不同的脱硫原理，将脱硫方法主要分为湿法、半湿法以及干法这三种类型。为了保证在对锅炉进行改造的过程中不会影响到单位或企业的正常生产工作，并且充分利用单位或企业现有的除尘设备，我们决定使用湿法脱硫技术里面的双碱法脱硫原理对锅炉进行脱硫改造。在现有锅炉除尘后烟道上分别安装脱硫设施，烟气分别经脱硫处理后，汇合到一个总烟道，通过45m高烟囱排入大气。对脱硫后总烟道烟气排放浓度进行监测，监测数据表明：二氧化硫排放浓度指标符合《锅炉大气污染物排放标准》中二类区Ⅱ时段标准，即二氧化硫≤900mg/m3。

我们知道，采用双碱法脱硫原理不仅可以解决石灰石在石灰法中容易发生结垢的问题，而且还可以在一定程度上提高锅炉脱硫的效率。在对锅炉进行脱硫改造的过程中，先利用碱金属盐类所配备的水溶液对二氧化硫进行吸收，然后再通过石灰等物质在另外一个新的石灰反应器中将吸收了的二氧化硫溶液进行再生操作，最后将再生的二氧化硫吸收液进行循环利用，此时，吸收液中所具有的二氧化硫就会以石膏以及亚硫酸钙的形式被析出来。

因为二氧化硫以固体形式析出的过程没有发生在管网或者吸收塔中，因此，该过程防止了石灰石或者石灰法发生结垢现象。其中，锅炉脱硫所发生的化学反应如下所示：

2NaOH+SO2→Na2SO3+H2O

Na2SO3+SO2+H2O→2NaHSO3

2、常用烟气脱硫的方法

①干法脱硫技术。这种方法一般采用可循环再生的吸附材料，来除掉烟气中的S02，用水清洗后可以重复使用。吸附装置脱硫的效率很高，并且烟气的温度很低，不会造成二次污染。一般吸附颗粒的大小有严格要求，避免因颗粒过大造成的吸附口堵塞和中毒。这种方法的弊端是吸附剂反复利用，清洗过程较麻烦，花费较大。所以，近些年有的企业引进了等离子体烟气脱硫设备等新技术装置，这种装置可以通过电子束对水的电离把水分子电离成较活跃的OH、O、HO等自由因子，自由因子可以和SO2发生化学反应，生成H2SO4，最后和NH4反应生成硫酸氨。这种装置污染小，残留少，废水和废渣也少，产生的含氨物质可以当作肥料使用。然而，这种方法也有弊端。发射电子束的大功率电子枪，对人体的辐射比较大，保护措施要求严格。

②湿法脱硫技术。这是一种较传统、技术较成熟的有效脱硫方法，应用的范围最广，规模最大，近些年有着脱硫的重要作用。现在全球范围内85%的脱硫装置都是湿法脱硫装置。一般不同的吸收剂决定着不同的湿法脱硫方法，有下列方法：石灰石法、石灰—石膏法、双碱法、镁法、氨法、氢氧化钠法、海水法和亚硫酸钠循环吸收法等，此外膜法和微生物法还处在研究阶段，未正式投入使用。

③半干半湿法脱硫技术。半干半湿法烟气脱硫净化技术特点是采用石灰作为脱硫剂，循环利用脱硫灰中的碱性物质。由锅炉出来的烟气进入烟道，与蒸汽输送的脱硫剂、脱硫灰混合，并进入脱硫反应塔。在烟道和脱硫塔内分别设有水雾喷嘴，烟气在塔内与水雾、脱硫剂、脱硫灰接触，实现气、液、固三相的充分混合，达到烟气脱硫目的。

结语

最近几年，我们国家在治理大气污染的过程中，已经具有了很多丰富的经验技术，但是由于现在我国存在着非常严重的大气污染问题，因此，我们还需要对燃煤锅炉大气污染治理这方面进行深入地分析与研究，进而改善我国大气污染现象。

参考文献

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