淺談鍋爐煙氣脫白深度治理環(huán)保方案

周冰

【摘 要】隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，越來(lái)越多的燃煤鍋爐正在被使用，近幾年來(lái)，由于溫室效應(yīng)帶來(lái)的影響越來(lái)越顯著，而煤在燃燒時(shí)產(chǎn)生的硫和硝，也進(jìn)一步加劇了溫室效應(yīng)。本文通過(guò)對(duì)鍋爐煙氣脫白深度治理方案及原理的介紹，指出了煙氣脫白深度治理的技術(shù)指標(biāo)及工藝流程。

【關(guān)鍵詞】鍋爐煙氣；脫白；深度治理；環(huán)保

引言

鍋爐是工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中必不可少主要設(shè)備，廣泛應(yīng)用于各類生產(chǎn)企業(yè)，但同時(shí)也產(chǎn)生大量對(duì)環(huán)境造成污染的有害氣體。隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，環(huán)境保護(hù)日益受到人們的重視，而環(huán)境空氣質(zhì)量是人們普遍關(guān)注的焦點(diǎn)。其中污染性最強(qiáng)的是燃煤鍋爐的爐氣，它包括粉塵、多種含硫和含硝的有毒化合物，因此在污染治理中，最重要的是對(duì)于燃煤鍋爐煙氣的治理和硫硝的脫除。因此，我們應(yīng)該積極尋找新的治理方法，來(lái)更好的進(jìn)行燃煤鍋爐的污染處理，帶給未來(lái)一片藍(lán)天。

1、加強(qiáng)燃煤鍋爐煙氣治理的必要性

工業(yè)化進(jìn)程的推進(jìn)，需要大量使用燃煤鍋爐，而燃煤鍋爐在使用過(guò)程中的污染問(wèn)題，卻是十分嚴(yán)重的。近年來(lái)，由于環(huán)境問(wèn)題正在變得十分惡化，甚至已經(jīng)威脅到了人們的生存情況，人們?cè)絹?lái)越關(guān)注環(huán)境保護(hù)問(wèn)題，因此必須盡快對(duì)已被破壞的環(huán)境進(jìn)行治理，并且對(duì)以前產(chǎn)生污染的設(shè)備進(jìn)行改進(jìn)。在燃煤鍋爐中主要產(chǎn)生污染成分的是沒(méi)有進(jìn)行充分燃燒的煤，煤在沒(méi)有充分燃燒的情況下會(huì)產(chǎn)生出一氧化碳，二氧化硫等等有毒氣體，這些氣體被排放到空氣中，會(huì)對(duì)環(huán)境造成極大的破壞，因此我們需要完善燃煤鍋爐的使用工藝，對(duì)爐氣進(jìn)行充分的脫硫和脫硝治理，以防其排到空氣中，造成溫室效應(yīng)和霧霾。

2、鍋爐煙氣脫白深度治理的技術(shù)指標(biāo)

（1）煙氣冷凝溫度要求：夏季（4月-10月）≤48℃，冬季（11月-次年3月）≤45℃；（2）保證煙氣冷凝器將出脫硫塔煙氣溫度降低3℃；（3）煙氣最終排放溫度>65℃，保證系統(tǒng)熱量平衡，根據(jù)當(dāng)?shù)貧庀髼l件，保證實(shí)現(xiàn)冬季煙氣脫白。

3、燃煤鍋爐煙氣除塵的現(xiàn)代技術(shù)

3.1、機(jī)械式除塵器

在燃煤鍋爐的污染物中，粉塵占主要部分，所以要想降低燃煤鍋爐的污染物，需要對(duì)其進(jìn)行除塵處理。常用的除塵方式是機(jī)械式除塵，它的原理是依靠顆粒的重力、慣性等來(lái)操作微塵。對(duì)于不同的使用目的，具體需要的機(jī)械式除塵方式不一樣，在常用的幾種方式中，旋風(fēng)除塵器由于其易于操作、價(jià)格便宜而被廣泛應(yīng)用，旋風(fēng)除塵器是利用較大的風(fēng)力將微粒吸進(jìn)雜質(zhì)框，它可以在溫度較高，壓力較強(qiáng)的情況下正常工作，而且有很高的效率，但是旋風(fēng)除塵器也有一個(gè)弊端，由于機(jī)器本身的限制，致使其不能吸收5um以下的微粒，這也是其需要改進(jìn)的地方。

3.2、靜電吸塵器

在高溫高壓的環(huán)境下，空氣會(huì)被電離，從而使微塵受到極化而帶上電荷，而在封閉燃煤鍋爐中，由于煤一直在釋放很大的熱量，所以鍋爐里面也是高溫高壓的環(huán)境，因此我們可以通過(guò)加上靜電場(chǎng)來(lái)吸引這些帶電的微塵，從而進(jìn)行除塵處理。這是一種有效的方法，但是由于受到鍋爐狀態(tài)的限制，此方法并不適用于所有情況。

3.3、過(guò)濾式除塵器

過(guò)濾除塵器一般根據(jù)其使用情況分為袋式除塵器、空氣除塵器和顆粒層除塵器。過(guò)濾是將顆粒直徑不同的粉塵進(jìn)行分離的操作，過(guò)濾除塵利用的就是這個(gè)原理，它將收集到的粉塵通過(guò)專門的過(guò)濾材料進(jìn)行分離，從而將一些難以通過(guò)過(guò)濾材料的大顆粒物質(zhì)留下來(lái)。工業(yè)中常用的是顆粒層除塵器，它采用的一種新型的除塵方法，除塵效率可達(dá)80%。

4、鍋爐煙氣脫白深度治理工藝流程概述

4.1、煙氣冷卻器

煙氣冷卻器布置在脫硫塔入口水平煙道內(nèi)，以脫鹽水為載熱介質(zhì)，在循環(huán)泵的驅(qū)動(dòng)作用下進(jìn)入煙氣冷卻器的換熱管內(nèi)，與管外約130℃煙氣進(jìn)行熱交換，經(jīng)過(guò)降溫后鍋爐煙氣進(jìn)脫硫塔開(kāi)展脫硫工序，低溫除鹽水被加熱為高溫除鹽水，高溫除鹽水進(jìn)入煙氣再熱器去加熱塔后凈煙氣。同時(shí)，煙氣換熱器管束在煙道內(nèi)對(duì)煙氣中的細(xì)微粉塵具有一定的捕集和去除作用，能夠?yàn)楦訃?yán)苛的環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)提供保障。

4.2、煙氣脫白系統(tǒng)輔助設(shè)施

為了保證整個(gè)煙羽脫白系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行，水循環(huán)系統(tǒng)專門設(shè)置了相應(yīng)的補(bǔ)水、穩(wěn)壓、排污、加藥、取樣等輔助系統(tǒng)，煙氣換熱器本體設(shè)置了在線高壓水沖洗系統(tǒng)，可定期沖洗煙氣中夾帶的煙塵，保證系統(tǒng)、設(shè)備的安全高效運(yùn)行。為了防止煙氣冷凝器氟塑料軟管發(fā)生鐵銹及其他顆粒物等雜質(zhì)的堵塞事故，循環(huán)水上水管裝設(shè)1臺(tái)永磁除鐵過(guò)濾器，同時(shí)在冷水泵入口裝設(shè)40目的不銹鋼濾網(wǎng)，定期對(duì)循環(huán)水進(jìn)行過(guò)濾清洗，保持冷卻水的品質(zhì)，保障泵和氟塑料換熱器等設(shè)備的安全運(yùn)行。

4.3、煙氣冷凝器

煙氣冷凝器水平布置在脫硫塔內(nèi)部除霧器的上方，來(lái)自工廠冷卻水系統(tǒng)的冷循環(huán)水在增壓泵的驅(qū)動(dòng)作用下進(jìn)入煙氣冷凝器的換熱管內(nèi)，在管外與脫硫后的煙氣進(jìn)行換熱冷凝降溫，熱循環(huán)水回到工廠冷卻水回水總管到冷卻塔；煙氣被冷卻后的冷凝水返回脫硫塔，煙氣進(jìn)入煙氣再熱器進(jìn)行煙氣再加熱工序。

4.4、煙氣再熱器

煙氣再熱器水平布置在煙氣冷凝器出口，來(lái)自煙氣冷卻器的高溫脫鹽水進(jìn)入煙氣再熱器的換熱管內(nèi)，與管外低溫?zé)煔膺M(jìn)行熱交換，降溫被冷卻后回到循環(huán)水泵，在泵的驅(qū)動(dòng)下進(jìn)入煙氣冷卻器開(kāi)始下一個(gè)循環(huán)換熱過(guò)程；低溫?zé)煔馕鼰嵘郎兀?gt;65℃）后由煙囪排空。

5、生物質(zhì)鍋爐的氮氧化物治理技術(shù)

5.1、低過(guò)量空氣燃燒

低過(guò)量空氣燃燒的原理是通過(guò)減少煙氣中的過(guò)量氧氣抑制NOx的生成，所以要盡可能保證燃燒在接近理論空氣量的條件下進(jìn)行，是一種相對(duì)簡(jiǎn)單的降低NOx排放的方法.但是，此方法的NOx脫除效率只有15%～20%，而且燃料在此燃燒環(huán)境下可能燃燒不夠充分，進(jìn)而會(huì)產(chǎn)生熱損失，從而降低鍋爐效率.此外，由于過(guò)量空氣較少，爐內(nèi)的某些區(qū)域會(huì)形成還原性氣氛，容易造成爐壁結(jié)焦和腐蝕.

5.2、煙氣再循環(huán)

煙氣再循環(huán)技術(shù)的原理是在鍋爐的空氣預(yù)熱器之前，抽取一部分低溫?zé)煔庵苯铀腿霠t內(nèi)，或者與一次風(fēng)/二次風(fēng)混合送入爐內(nèi)，起到冷卻和稀釋的作用，進(jìn)而降低燃燒過(guò)程中的溫度和氧濃度，從而控制NOx的生成速率[38].但是，煙氣再循環(huán)率太高也會(huì)導(dǎo)致未完全燃燒熱損失增加、燃燒不穩(wěn)定等問(wèn)題的產(chǎn)生，因此再循環(huán)率常常控制在10%～20%之間.Zhou等[54]在秸稈固定床燃燒鍋爐燃燒研究中指出，將20%比例的燃?xì)庵匦滤腿脲仩t中進(jìn)行再循環(huán)利用，不僅可以保證不影響燃燒效率而且還可以降低NO的排放.

5.3、高級(jí)再燃

高級(jí)再燃技術(shù)是將燃料再燃與選擇性非催化還原相結(jié)合的脫硝技術(shù)，是目前一種極具應(yīng)用前景的NOx控制技術(shù)，通過(guò)與選擇性非催化還原脫硝技術(shù)的結(jié)合，可以實(shí)現(xiàn)在燃料再燃的基礎(chǔ)上進(jìn)一步降低NOx排放的目的，使之成為一個(gè)更加徹底的NOx降低技術(shù).高級(jí)再燃的原理為在再燃區(qū)或燃盡區(qū)噴入還原劑，進(jìn)一步減少NOx生成.高級(jí)再燃的技術(shù)關(guān)鍵是通過(guò)燃料再燃和選擇性非催化還原兩個(gè)階段的協(xié)同作用，拓寬反應(yīng)溫度窗口，減少較窄溫度窗口對(duì)選擇性非脫硝效率的影響。煙氣尾部脫硝包括選擇性催化還原和選擇性非催化還原.選擇性催化還原脫硝技術(shù)是應(yīng)用最廣的，但是由于生物質(zhì)燃料的特性（熱值低、含鉀多），生物質(zhì)鍋爐尾部煙氣溫度低（280℃）、含濕量大、飛灰細(xì)顆粒比例大、鉀金屬含量高，容易出現(xiàn)常規(guī)催化劑層中毒失活、堵塞、磨蝕等問(wèn)題，造成NOx的超排現(xiàn)象.目前，國(guó)外催化劑脫硝連續(xù)運(yùn)行時(shí)間最長(zhǎng)為三個(gè)月，因此如果采用選擇性催化還原脫硝技術(shù)必須解決催化劑中毒失活、堵塞、磨損的問(wèn)題。

結(jié)束語(yǔ)

對(duì)工業(yè)生產(chǎn)中燃煤鍋爐所燃燒的大量的煤炭所產(chǎn)生的大量煙氣進(jìn)行處理，采取有效的治理技術(shù)，進(jìn)一步的改進(jìn)現(xiàn)在的煙氣處理技術(shù)，對(duì)燃煤所產(chǎn)生的煙氣從脫硫和除塵兩部分著手處理，減少對(duì)生態(tài)環(huán)境的破壞以及對(duì)人體的健康危害。對(duì)燃煤鍋爐所產(chǎn)生的煙氣的創(chuàng)新處理方式符合環(huán)境保護(hù)的需要，符合工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展；良好的燃煤煙氣處理可以創(chuàng)造更高的環(huán)境效益以及經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)：

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（作者單位：浙江菲達(dá)環(huán)?？萍脊煞萦邢薰荆?/p>