淺析燃煤煙氣治理技術

閆洪濤

（鐵力市環境保護局，黑龍江 鐵力 152500）

全國燃煤電廠燃煤的平均灰分為28%左右，燃煤灰分高，不僅增加了無效運輸，加劇了鍋爐及輔助機械的磨損，增大了廠用電率，最重要是不利于環境的保護。在環境污染問題越發嚴重的當下，更應該有效的控制污染源。

一 煤電廠煙氣的持點為

1、排煙量大

50MW以上火力發電廠的煙氣量占全國煙氣總量的比例逐年不斷上升。

2、污染物主要是無機物

鍋爐的燃燒溫度一般都1200℃以上，煤中的有機物一般都已分解，煙氣中的污染物一類為飛灰，其主要成分為SIO2和AL2O3，兩者之和大于70%。此外，還有Fe2O3，Ca0，MgO，K2O，Na2O，Ti02及少量未燃盡的碳等。另一類是氣態物質，如SOx，NOx，CO，CO2等，也基本上為無機物。

3、氣態污染物濃度較低

因煤的含硫量多在0.5%一2.5%范圍內，含氮量在0.5%—2.5%范圍內，加之煙氣量大，故氣態污染物濃度一般較低，為幾百至幾千ppm數量級，遠低于金屬冶煉、化工廠煙氣中氣態污染物的濃度。因此，要在大量煙氣中對這些氣態物質進行回收利用，難度很大，回收利用的經濟效益也不好。

4、煙氣有一定的溫度和濕度

溫度和濕度視煤種、鍋爐及除塵器類型而異，對于常用的固態排渣煤粉爐，空氣預熱器出口的煙氣濕度一般為3%一7%，高者如含水分較多的褐煤，可達15%，煙氣溫度一般為120 一150℃，高者可達170一190℃。

5、煙氣抬升高、擴散遠

隨著經濟的發展與技術的進步，近年來全國燃煤電廠采用高煙囪的比例明顯增加，由于煙氣量大，煙溫一般高出環境溫度較多，且高煙囪排放，因而煙氣抬升高度大，擴散范圍廣，隨風傳輸形成連續的煙流，距離可達幾百甚至上干公里。煙氣中SO2和NOx的轉化與沉降是一個緩慢的過程，因此可傳輸較遠的距離。

二 煙塵治理技術

1、除塵新技術

為適應我國燃煤的持點，我國開發了許多除塵新技術，主要要有：

（1）電除塵器。近十年來，電除塵器以每年4%一5%的速度增加，200MW 以上的大型機組絕大多數都配備了電除塵器，國內的除塵器及其技術有明顯提高。

我國燃煤電廠的煤質偏差大，煤質不穩定，煙塵理化特性變化范圍大，給電除塵器的選型、設計、運行增加了難度。根據我國的特點，開發出了以寬極距、輔助電極、橫置槽型極板三大技術為持點的多種除塵器，并大量用于50一300MW發電鍋爐上。實踐證明，它們具有煤質適應范圍廣、性能穩定、節省鋼材和投資等優點。同時又研制和生產了多種與電除塵器配套的高壓供電裝置和低壓控制系統，其性能已達到國際先進水平。

（2）文丘里、斜棒柵濕式除塵器。其除塵效率達92%一94%，造價低。在1994 年前曾大批量用于新建機組和改造低效率的水膜除塵器，但它消耗水較多，除塵效率還不能滿足環保要求，又仍存在污水二次污染和煙氣帶水問題，現增長速度明顯放慢。

（3）水膜除塵器、旋風除塵器、多管除塵器。大多是“七五”之前投運的，現已被逐漸改造和淘汰。其中，多管除塵器的除塵效率只有50%一80%。現已研制成功下傾螺旋進氣、長錐體的XCD型多管除塵器.

（4）試驗過幾臺低氣布比的玻璃纖維袋式除塵器，因濾袋破損率高，費用大，目前尚處于試驗階段。

2、除塵技術的發展趨勢

（1）燃煤除塵以電除塵為主。電除塵技術不斷發展，重點是致力于進一步提高除塵效率，尤其是降低振打二次揚塵損失，減少電除塵器的基建投資和現有設備的改造費用。在保證除塵效率的前提下，通過改進供電方式降低能耗，加強運行的維護監督，保證穩定、可靠、高效運行。

（2）借鑒國外經驗，轉向開發新型高氣布比袋式除塵器。隨著煙塵和SO2 排放標準漸趨嚴格，國外一些燃用低硫煤的電廠轉而采用袋式除塵器。由于低氣布比袋式除塵器體積大，占地面積多，隨著脈沖袋式除塵器技術的發展，現已有采用高氣布比袋式除塵器的傾向，高氣布比的脈沖袋式除塵器按噴吹壓力與風量可分為3 類：①高氣壓，小風量，噴吹壓力為480 一520kPa；②中等氣壓，中等風量，噴吹壓力為200一340kPa；③低氣壓，大風量，噴吹壓力為70一80kPa。

（3）在高粉塵濃度的場合，需要使用干式旋風除塵器，可采用新型高效多管除塵器。例如XCD型多管除塵器，已經在燃煤電廠鍋爐、鋼鐵廠燒結機機頭、燃木屑鍋爐、水泥廠烘干機等窯爐上應用。

（4）文丘里管、斜棒柵或水膜等濕式除塵器目前仍有相當大的比例，急待將其除塵效率由90%一94%提高到97%一99%。已經在75t/h 鍋爐上研制成功的加裝在現有濕式除塵器后的半濕法立廂式除塵器，就是利用原有煙道改裝而成的，煙氣阻力小，不必改變原有吸風機，可明顯提高現有濕式除塵器的性能，其脫硫效率SO2約為l0%~15%，是一項前景良好的新技術。

（5）應先抓好5m以上煙塵的治理，進而專注于煙塵中1m以下的固體微粒（汞、砷、鎘、鋁等）及其氧化物和煙的排放控制，因為其危害遠大于粗顆粒煙塵，除塵難度也大。

（6）除塵技術的改進應和煙氣脫硫、脫硝結合起來，以便發揮多功能作用。

低NOx 燃燒器和改進現有鋁滬燃燒技術，已被國外絕大部分燃煤鍋爐所采用，其投資費用低廉，一般可降低No，排放量20%一50%。我國已開發了幾種低費用的低NOx 燃燒器，如船形體燃燒器適合于四角噴射切圓煤粉燃燒方式。一臺670t／h煤粉鍋爐，改裝費低，只占整套鍋爐投資的0.18%，卻可以降低NOx排放量30%一60%，而且不會增加飛灰不完全燃燒損失。