燃煤鍋爐大氣污染治理對(duì)策淺析

郝曉麗

摘要：中國(guó)是一個(gè)能源消耗大國(guó)，在燃料的使用領(lǐng)域中，燃煤的使用率占所有燃料的較大比重。中國(guó)北方地區(qū)是中國(guó)消耗燃煤最為重要的區(qū)域，以冬季鍋爐取暖為主要的耗煤方式。我國(guó)大氣污染物當(dāng)中，鍋爐燃煤是產(chǎn)生大氣污染最為嚴(yán)重的一種。本文從燃煤鍋爐大氣污染狀況論起，概括介紹了燃煤鍋爐大氣污染控制狀況，最后給出了治理燃煤鍋爐大氣污染的相應(yīng)對(duì)策，有利于改善我國(guó)大氣環(huán)境。

關(guān)鍵詞：燃煤鍋爐 大氣污染 治理

改革開(kāi)放三十多年來(lái)，我國(guó)的市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體制逐步確立，城市化進(jìn)程加快，人口總數(shù)持續(xù)增長(zhǎng)，煤炭消耗總量每年以3～9個(gè)百分點(diǎn)逐年遞增，目前燃煤污染已成為中國(guó)大氣污染的主要源頭，主要污染物有SO2、氮氧化物、煙塵和碳氧化物等，大氣中70%以上的二氧化硫、60%以上的煙塵、50%的氮氧化物都與煤炭燃燒有關(guān)。隨著SO2污染的持續(xù)蔓延，我國(guó)的酸雨污染也日益嚴(yán)重。

我國(guó)是全球第三大酸雨區(qū)，怎樣處理好能源供給和環(huán)境保護(hù)間的關(guān)系，成為了我們需要解決的重點(diǎn)問(wèn)題。研究表明，燃煤鍋爐量大、面廣，煤炭消耗量逐年上升，每年都會(huì)排放大量的SO2氣體，因而逐漸成為國(guó)內(nèi)SO2污染的第二大污染源。因此，治理燃煤鍋爐大氣污染具有極其重要的意義。

1 燃煤鍋爐大氣污染狀況

據(jù)調(diào)查，國(guó)內(nèi)燃煤發(fā)電廠每年煤炭消耗總量逾為4億噸，SO2氣體和煙塵的年排放量分別為780萬(wàn)噸、2000多萬(wàn)噸。在全國(guó)SO2年總排放總量中，燃煤發(fā)電廠的SO2年排放量就高達(dá)40%；國(guó)內(nèi)燃煤鍋爐每年消耗煤炭總量逾3億噸，SO2氣體和煙塵的年排放總量分別高達(dá)580萬(wàn)噸和600萬(wàn)噸。在全國(guó)SO2年總排放量中，單單燃煤鍋爐產(chǎn)生的SO2氣體年排放量就高達(dá)28%，其SO2氣體排放總量?jī)H次于燃煤發(fā)電廠。但是燃煤鍋爐的煙囪低矮，且布局相對(duì)分散，這使得它對(duì)城市空氣環(huán)境的污染遠(yuǎn)比燃煤發(fā)電廠嚴(yán)重，因此一直是城市經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的最大障礙。從大氣污染的嚴(yán)重程度來(lái)分析，SO2氣體年排放量位列第二的燃煤鍋爐卻成了城市第一大空氣污染源，這應(yīng)該引起社會(huì)各界的廣泛關(guān)注。筆者認(rèn)為，控制燃煤鍋爐SO2污染對(duì)遏制國(guó)內(nèi)大氣污染蔓延意義重大。

我國(guó)煤炭消耗量將會(huì)逐年增加，預(yù)測(cè)2015年為17.9億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，2040年為37.5億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，這就加劇了燃煤鍋爐煤炭消耗量和SO2排放量之間的矛盾，可能會(huì)加重SO2污染，甚至產(chǎn)生不可逆轉(zhuǎn)的結(jié)果。因此，嚴(yán)格控制燃煤鍋爐SO2等廢氣排放，遏制燃煤鍋爐大氣污染，是當(dāng)前中國(guó)環(huán)保工作的重點(diǎn)內(nèi)容。

2 燃煤鍋爐大氣污染控制狀況

自上世紀(jì)五十年代到九十年代末，燃煤鍋爐煙塵及SO2污染問(wèn)題受到了黨中央及各級(jí)政府的高度關(guān)注，并紛紛開(kāi)展了各項(xiàng)污染控制研究工作，研發(fā)了多項(xiàng)配套的以旋風(fēng)除塵器和水膜除塵器為主體及煙氣脫硫的傳統(tǒng)的大氣污染控制技術(shù)及設(shè)備。但一項(xiàng)研究表明，由于這些大氣污染控制技術(shù)及設(shè)備的污染控制水平要完全滿足《鍋爐大氣污染排放標(biāo)準(zhǔn)》中的相關(guān)要求還需經(jīng)歷一段很長(zhǎng)的奮斗

史，此前諸多環(huán)保工作所產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益和社會(huì)效益一直維持在較低的水平，屬于低效粗放型的大氣污染控制技術(shù)及設(shè)備。

近些年來(lái)，中國(guó)開(kāi)始將科研重心逐步轉(zhuǎn)移到對(duì)中小型燃煤鍋爐煙氣脫硫技術(shù)的研究上，就該科研項(xiàng)目投入了大量人力、物力和財(cái)力，其中包括爐內(nèi)直接噴射石灰/石灰石和沸騰床石灰石干法煙氣脫硫，鈣堿法、氨堿法、鈉堿法和鎂堿法等濕法煙氣脫硫。研究并開(kāi)發(fā)出逾四十種煙氣脫硫方案，然后將其中相對(duì)穩(wěn)定的10余種煙氣脫硫方案投入市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)中進(jìn)行進(jìn)一步篩選和總結(jié)，最終只有幾種符合中小型燃煤鍋爐脫硫要求。旋流板塔脫硫除塵器就是這幾種脫硫技術(shù)設(shè)備中效果較突出的，但該設(shè)備的技術(shù)研究尚未成熟，較高的運(yùn)行成本無(wú)法使其大規(guī)模推廣應(yīng)用。

3 燃煤鍋爐大氣污染治理對(duì)策

3.1 燃煤鍋爐脫硫改造

我們依據(jù)不同的脫硫原理，將脫硫方法主要分為濕法、半濕法以及干法這三種類型。為了保證在對(duì)鍋爐進(jìn)行改造的過(guò)程中不會(huì)影響到單位或企業(yè)的正常生產(chǎn)工作，并且充分利用單位或企業(yè)現(xiàn)有的除塵設(shè)備，我們決定使用濕法脫硫技術(shù)里面的雙堿法脫硫原理對(duì)鍋爐進(jìn)行脫硫改造。在現(xiàn)有鍋爐除塵后煙道上分別安裝脫硫設(shè)施，煙氣分別經(jīng)脫硫處理后，匯合到一個(gè)總煙道，通過(guò)45m高煙囪排入大氣。對(duì)脫硫后總煙道煙氣排放濃度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)表明：二氧化硫排放濃度指標(biāo)符合GB13271-2001《鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》中二類區(qū)Ⅱ時(shí)段標(biāo)準(zhǔn)，即二氧化硫≦900mg/m3。

我們知道，采用雙堿法脫硫原理不僅可以解決石灰石在石灰法中容易發(fā)生結(jié)垢的問(wèn)題，而且還可以在一定程度上提高鍋爐脫硫的效率。在對(duì)鍋爐進(jìn)行脫硫改造的過(guò)程中，先利用堿金屬鹽類所配備的水溶液對(duì)二氧化硫進(jìn)行吸收，然后再通過(guò)石灰等物質(zhì)在另外一個(gè)新的石灰反應(yīng)器中將吸收了的二氧化硫溶液進(jìn)行再生操作，最后將再生的二氧化硫吸收液進(jìn)行循環(huán)利用，此時(shí)，吸收液中所具有的二氧化硫就會(huì)以石膏以及亞硫酸鈣的形式被析出來(lái)。

因?yàn)槎趸蛞怨腆w形式析出的過(guò)程沒(méi)有發(fā)生在管網(wǎng)或者吸收塔中，因此，該過(guò)程防止了石灰石或者石灰法發(fā)生結(jié)垢現(xiàn)象。其中，鍋爐脫硫所發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)如下所示：

2NaOH+SO2→Na2SO3+H2O

Na2SO3+SO2+H2O→2NaHSO3

3.2 對(duì)燃煤鍋爐大氣污染實(shí)行治理責(zé)任制

對(duì)待鍋爐大氣污染，可以實(shí)行治理責(zé)任制度，嚴(yán)格實(shí)施誰(shuí)管理就由誰(shuí)來(lái)負(fù)責(zé)、誰(shuí)污染就由誰(shuí)來(lái)治理的要求，與此同時(shí)，相關(guān)部門(mén)還需要充分認(rèn)識(shí)到自己所具有的義務(wù)與責(zé)任，掌握好責(zé)任實(shí)施的力度，展開(kāi)積極的治理工作，確保治理以后的大氣質(zhì)量滿足我們國(guó)家所給的標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于那些具有燃煤鍋爐的單位與企業(yè)，需要承擔(dān)起治理大氣污染的責(zé)任，相關(guān)的管理單位需要依照有關(guān)法律法規(guī)，對(duì)那些進(jìn)行違規(guī)運(yùn)行的企業(yè)采取適當(dāng)?shù)膽吞?。環(huán)境保護(hù)部門(mén)需要提高自身管理以及監(jiān)督的水平，認(rèn)真地執(zhí)行自己所具有的督查任務(wù)，嚴(yán)肅處理那些以各種各樣的借口和理由拖延環(huán)保工作的行為。相關(guān)部門(mén)應(yīng)該各司其職，同心協(xié)力，齊抓大氣污染預(yù)防與處理工作，確保其得到順利的開(kāi)展與實(shí)施，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)治理大氣污染的目的。

環(huán)境保護(hù)部門(mén)需要加強(qiáng)治理責(zé)任制度的實(shí)施力度，我們知道，作為治理大氣污染的行動(dòng)主體，環(huán)境保護(hù)部門(mén)需要嚴(yán)格執(zhí)法，加強(qiáng)大氣污染的檢查以及整治力度，對(duì)使用鍋爐設(shè)備的相關(guān)企業(yè)進(jìn)行檢查以及督促工作，將工作的進(jìn)展向有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)進(jìn)行及時(shí)的匯報(bào)。與此同時(shí)，還需要制定出有利于環(huán)境保護(hù)的制度，并且將其實(shí)施出去，保證鍋爐大氣污染治理的開(kāi)展。

3.3 尋找能夠代替煤炭的新型能源

我們知道，對(duì)于我們所使用的能源來(lái)說(shuō)，依據(jù)其狀態(tài)的不同可以將其劃分為以下幾個(gè)種類：一次能源、二次能源、可再生能源以及不可再生能源等。現(xiàn)如今，全世界發(fā)展經(jīng)濟(jì)的根本基礎(chǔ)能源主要是石油、煤炭以及天然氣等，我們國(guó)家雖然是煤炭生產(chǎn)的大國(guó)，但是，我們還是能源消費(fèi)的大國(guó)，盡管現(xiàn)在我國(guó)已經(jīng)通過(guò)“北煤南運(yùn)、西煤東運(yùn)”等方式來(lái)緩解我國(guó)用煤緊張的問(wèn)題，然而，能源分布的不合理性，已經(jīng)對(duì)大氣環(huán)境產(chǎn)生了一定程度的影響。

因此，尋找能夠代替煤炭的新型能源，是目前需要關(guān)注的重點(diǎn)問(wèn)題。尋找新能源需要首先開(kāi)發(fā)利用清潔能源以及可再生能源，實(shí)際調(diào)查顯示，全世界發(fā)展比較快的清潔能源如下：風(fēng)能、地?zé)崮?、太?yáng)能、核能、氫能、天然氣以及生物能等。

3.4 綜合治理燃煤鍋爐大氣污染

①對(duì)于燃煤鍋爐，尤其是小容量的燃煤工業(yè)鍋爐，優(yōu)先燃燒清潔燃料，從源頭上控制燃料燃燒產(chǎn)生的SO2和煙塵等。

②煤炭要潔凈利用，即對(duì)煤炭進(jìn)行洗選、加工、成型、氣化、液化等，將污染型的煤炭轉(zhuǎn)化成清潔的燃料，再用作鍋爐的燃料。

③淘汰小鍋爐；采用工業(yè)固硫型煤；應(yīng)用水煤漿技術(shù)；應(yīng)用循環(huán)流化床潔凈燃燒技術(shù)和煙氣脫硫技術(shù)。

④對(duì)于較大容量的燃煤鍋爐（20t/h以上），可適當(dāng)安裝煙氣脫硫裝置。

⑤相關(guān)科研單位、高校以及企業(yè)之間要互相合作，對(duì)燃煤鍋爐大氣污染進(jìn)行技術(shù)性控制，提高具有節(jié)能以及高效功能的新型燃煤工業(yè)鍋爐設(shè)備的研究和開(kāi)發(fā)進(jìn)度。

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)上面的敘述我們了解到，燃煤鍋爐的使用是導(dǎo)致大氣污染的主要原因之一，最近幾年，我們國(guó)家在治理大氣污染的過(guò)程中，已經(jīng)具有了很多豐富的經(jīng)驗(yàn)以及技術(shù)，但是由于現(xiàn)在我國(guó)存在著非常嚴(yán)重的大氣污染問(wèn)題，因此，我們還需要對(duì)燃煤鍋爐大氣污染治理這方面進(jìn)行深入地分析與研究，進(jìn)而改善我國(guó)大氣污染現(xiàn)象。

參考文獻(xiàn)：

[1]郭聰明，周衛(wèi)青，劉利軍，李志成，王應(yīng)高.國(guó)產(chǎn)FGDCA-001型添加劑在濕法煙氣脫硫系統(tǒng)的應(yīng)用及效益分析[J].華北電力技術(shù)，2011（05）.

[2]倪宏寧，劉崗，鄭莆燕.600MW超臨界燃煤機(jī)組SCR煙氣脫硝工程實(shí)例[J].上海電力學(xué)院學(xué)報(bào)，2010（01）.

[3]張靜，張育嬋，丁朋果.燃煤鍋爐選擇性催化還原法（SCR）煙氣脫硝技術(shù)探討[J].能源與環(huán)境，2010（02）.

[4]岳海，郭聰明，白德龍，李繼宏，張勁松.火電廠石灰石-石膏法脫硫系統(tǒng)堵塞分析及治理對(duì)策[J].華北電力技術(shù)，2010（11）.

[5]郭本洪.淺談燃煤鍋爐燃煤中硫分的危害及預(yù)防措施[J].科技情報(bào)開(kāi)發(fā)與經(jīng)濟(jì).2010.20（27）：227.