周寶楠 陳曉藝 李發(fā)強

摘 要：近些年，我國的社會經(jīng)濟快速發(fā)展，促進了越來越多的燃煤鍋爐正在被使用，近幾年來，由于溫室效應帶來的影響越來越顯著，而煤在燃燒時產(chǎn)生的硫和硝，也進一步加劇了溫室效應，因此必須要更加嚴謹?shù)目刂迫济哄仩t產(chǎn)生的硫和硝，以此來保護我們賴以生存的環(huán)境，從而實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。但燃煤鍋爐在脫硫脫硝中，也必須要保證其正常的效率，不能因為環(huán)保要求而加大運行成本，這也是未來需要解決的問題。

關鍵詞：燃煤鍋爐；煙氣治理；脫硫；脫硝

引言

隨著全球氣候的變化，我國北部地區(qū)異常寒冷，為了取暖而燃燒了大量的煤炭，這給地區(qū)環(huán)境帶來了極大的破壞。據(jù)環(huán)保部門的檢測，我國北方大部分地區(qū)的冬天經(jīng)常會出現(xiàn)污染嚴重、空氣指標不合格的現(xiàn)象。環(huán)境的惡化不僅給人們的生活和身體健康帶來不好的影響，還給環(huán)境的后續(xù)治理提出了很大的挑戰(zhàn)。北方地區(qū)冬季環(huán)境的污染與該地區(qū)鍋爐房排放的大氣污染物有關，據(jù)調(diào)查，大部分燃煤鍋爐房設施都不合乎規(guī)范，普遍存在環(huán)保設備落后、大氣排放污染物嚴重等現(xiàn)象。具有分布廣、噸位小、環(huán)保設備滯后、污染物排放超標等共同的特點。為了改進我國環(huán)境的污染情況，我國于2014年7月1日起正式開始執(zhí)行《鍋爐大氣污染物排放標準》。該文件重點對煤炭鍋爐燃燒污染物排放指標進行了嚴格的限制。在新政策的要求下，大部分大氣污染物排放不合要求的鍋爐房為達到GB13271—2014的標準必須對排放物實例設施進行改進。我國環(huán)保部門主要對鍋爐排放物中的煙塵、NOX和SO2等氣體含量進行嚴格的限制。實際中，我國北方地區(qū)的規(guī)模較小的燃煤鍋爐房往往只安裝了陶瓷多管除塵器和雙堿法脫硫裝置，這些設備對大氣污染物的處理效果通常達不到國家的規(guī)定。為了改善燃煤鍋爐房對大氣污染處理效率低、排放超標等現(xiàn)象，必須對現(xiàn)有處理設施進行改造。

1 加強燃煤鍋爐煙氣治理的必要性和技術優(yōu)勢

1.1加強燃煤鍋爐煙氣治理的必要性

工業(yè)化進程的推進，需要大量使用燃煤鍋爐，而燃煤鍋爐在使用過程中的污染問題，卻是十分嚴重的。近年來，由于環(huán)境問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，人們越來越關注環(huán)境保護問題，因此必須盡快對已被破壞的環(huán)境進行治理，并且對以前產(chǎn)生污染的設備進行改進。在燃煤鍋爐中主要產(chǎn)生污染成分的是沒有進行充分燃燒的煤，煤在沒有充分燃燒的情況下會產(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，會對環(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，對爐氣進行充分的脫硫和脫硝治理，以防其排到空氣中，造成溫室效應和霧霾。

1.2技術優(yōu)勢

本文作者介紹的除塵脫硫脫硝治理技術有很多優(yōu)點。它是一體化的結(jié)構設計，主要包括脫硫?qū)?、汽水分離層、除塵層和脫硝層共同構成脫硫脫硝體系與除塵一體的塔狀結(jié)構。這種設計方式既可以充分利用空間，還可以保護環(huán)境，將廢氣充分燃燒，保證燃煤供暖鍋爐行業(yè)能夠達到廢氣凈化指標要求。對于這樣的一體化塔狀結(jié)構來說，凈化廢氣是從上到下的，凈化結(jié)構系統(tǒng)內(nèi)液體在流動，減少了內(nèi)部堵塞的可能性，使系統(tǒng)良好運行從而提高系統(tǒng)工作效率。該廢氣處理系統(tǒng)不僅具有除塵和脫硝脫硫的作用，而且塔狀結(jié)構系統(tǒng)內(nèi)部兩個獨立的區(qū)域脫硝層和脫硫?qū)樱玫降膬艋锟砂l(fā)生灰乳液反應，使廢氣凈化率大大提高，特別是可以降低凈化物中存在的硝酸物質(zhì)對凈化效率的影響。塔狀結(jié)構的凈化體系是由多層脫硫?qū)雍兔撓鯇訕嫵?，其目的是提高凈化層的利用率，加快物質(zhì)的反應效率。在凈化結(jié)構內(nèi)部，為了避免反應結(jié)構中液體的偏流現(xiàn)象，為了提高各物質(zhì)的反應效率，需要在板式結(jié)構上進行改進，要學會創(chuàng)新在多層結(jié)構中加入泡罩泡沫反應。對于燃煤供暖鍋爐內(nèi)部經(jīng)常有很多腐蝕性物質(zhì)的這個問題來說，需要在反應結(jié)構中使用具有防腐性能的內(nèi)壁，這樣才可以使這些具有腐蝕性的物質(zhì)不會腐蝕鍋爐，不會降低反應效率。降低腐蝕物的危害不僅可以延長凈化系統(tǒng)的使用壽命，而且還可以提高企業(yè)的經(jīng)濟收益。為了達到反應氣體高凈化率的目的，為了使資源能夠充分利用，通過回收液處理加工裝置對剩余物質(zhì)再次處理，可以得到有用的物質(zhì)用于其他方面。這樣不僅可以降低企業(yè)運行成本，還可以提升企業(yè)的經(jīng)濟收益。

2 燃煤鍋爐煙氣除塵的現(xiàn)代技術

2.1機械式除塵器

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，需要對其進行除塵處理。常用的除塵方式是機械式除塵，它的原理是依靠顆粒的重力、慣性等來操作微塵。對于不同的使用目的，具體需要的機械式除塵方式不一樣，在常用的幾種方式中，旋風除塵器由于其易于操作、價格便宜而被廣泛應用，旋風除塵器是利用較大的風力將微粒吸進雜質(zhì)框，它可以在溫度較高，壓力較強的情況下正常工作，而且有很高的效率，但是旋風除塵器也有一個弊端，由于機器本身的限制，致使其不能吸收5um以下的微粒，這也是其需要改進的地方。

2.2絡合吸收技術

絡合吸收技術常作為水脫硫脫硝技術的附屬技術進行應用，但其應用效果十分良好。在水中，NO2不易溶解，所以傳統(tǒng)的水脫硫脫硝技術的效果表現(xiàn)不佳，但通過絡合吸收技術，其將Fe2+加入至堿性溶液內(nèi)，進而得到Fe（NTA）等氨基羥酸亞鐵鰲合物，之后將氨基羥酸亞鐵鰲合物與NO融合，即可得到亞硝酸亞鐵螯合物，再將O2、SO2與NO融合得到N-S化合物，最終通過反應液即可有效的硫、硝污染物質(zhì)在煙氣當中去除。此外，雖然絡合吸收技術效果良好，但在上述分析上來看，其工藝流程較為繁瑣，并且成本上也會相對提高。

2.3過濾式除塵器

過濾除塵器一般根據(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。過濾是將顆粒直徑不同的粉塵進行分離的操作，過濾除塵利用的就是這個原理，它將收集到的粉塵通過專門的過濾材料進行分離，從而將一些難以通過過濾材料的大顆粒物質(zhì)留下來。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80%。

3 燃煤鍋爐煙氣脫硫脫硝技術分析

3.1脫硝技術研究現(xiàn)狀

我國大多數(shù)現(xiàn)代火電廠，已經(jīng)開始應用脫硝技術來降低鍋爐煙氣中硝的含量，常見的脫硝技術有：SCR煙氣脫硝技術、低炭燃燒技術。此兩項脫硝技術在功能上表現(xiàn)相似，并且功效上也有良好的表現(xiàn)，在應用之下可使鍋爐煤炭燃燒更加充分，并增加鍋爐的內(nèi)部壓力，實現(xiàn)良好的脫硝應用，但在技術架構上，兩者則存在差異，即SCR煙氣脫硝技術主要采用催化劑來實現(xiàn)脫硝，而低炭燃燒技術則依賴于先進的燃燒設備，所以兩者在成本、便捷性上各有優(yōu)劣，在進行實際應用時，需要重點考慮技術的經(jīng)濟效益以及功效水平。

3.2我國脫硫脫硝技術的現(xiàn)狀及發(fā)展方向

在21世紀的今天，全世界都在廣泛的關注環(huán)境以及生態(tài)問題，鍋爐燃煤所產(chǎn)生大量煙氣和脫硫脫硝問題廣受關注。我國目前對工業(yè)污染所帶來的環(huán)境問題十分重視，對產(chǎn)生生態(tài)破壞環(huán)境污染的企業(yè)零容忍，堅持走生態(tài)發(fā)展道路，堅持可持續(xù)發(fā)展，所以近年來工業(yè)生產(chǎn)所產(chǎn)生的煙氣污染問題，我國也是在加大力度整治，是我國的重要監(jiān)督內(nèi)容，目前經(jīng)過“十一五”、“十二五”這十年來的處理，我國目前的燃煤煙氣脫硫脫硝處理已經(jīng)達到了國際的標準。但與此同時，我國的煙氣脫硫脫硝技術還不夠完善，在制度方面，我國燃煤鍋爐的相關管理制度需要進一步完善；在技術方面，我們國家目前的燃煤處理趨于低污染，高效能方面的處理，但是我們國家的脫硫脫硝技術還需要從國外引進，自主創(chuàng)新的能力不夠高。對于這兩方面的問題，我們要著重解決，一方面我們需要加大依法治國的力度，對不符合規(guī)定，不達標的企業(yè)依法處理，同時加大管理的方面，訂立更多的科學的指標；再者加強管理的范圍，保證污染企業(yè)無處生存，從根本上解決這些企業(yè)。同時，我們應當加大科研投資力度，積極引進人才，堅持自主創(chuàng)新，提升技術能力。

4 燃煤鍋爐煙氣治理的有效措施研究

4.1進一步推廣除塵技術及除塵設備

對于燃煤鍋爐煙氣治理必須結(jié)合科學技術進行治理，應用科學手段將煙氣中的有害物質(zhì)進行有效的清除。進一步改進除塵技術手段，推廣除塵設備，推廣除塵設備也是煙氣治理中最為有效、最直接的方式。

4.2不斷研究開發(fā)脫硫脫硝新技術

燃煤鍋爐在進行煙氣排放的過程中，主要的污染物就是含有硫、碳及氮化合物。因此，在對煙氣治理的過程中，對其排放到大氣前的步驟進行有效的治理。應用現(xiàn)代科技不斷創(chuàng)新脫硫脫硝的新技術，達到綜合治理的目的。

結(jié)語

對工業(yè)生產(chǎn)中燃煤鍋爐所燃燒的大量的煤炭所產(chǎn)生的大量煙氣進行處理，采取有效的治理技術，進一步的改進現(xiàn)在的煙氣處理技術，對燃煤所產(chǎn)生的煙氣從脫硫和除塵兩部分著手處理，減少對生態(tài)環(huán)境的破壞以及對人體的健康危害。對燃煤鍋爐所產(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)濟效益。

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