燃煤鍋爐煙氣治理技術及應用

許 艷

（航天環境工程有限公司北京100074）

燃煤鍋爐煙氣治理技術及應用

許 艷

（航天環境工程有限公司北京100074）

燃煤鍋爐在工業生產當中廣泛的應用，并發揮著重要的作用。但隨著工業的快速發展，燃煤量增加，鍋爐煙氣排放量顯著增加。煙氣當中的煙塵和二氧化硫等有害物質，會造成環境污染，威脅到人體的健康。在全面提倡低碳環保的當下，加強燃煤鍋爐煙氣治理是必然需要。文章圍繞燃煤鍋爐煙氣治理，探究相關治理技術的應用，結合當前的發展現狀，予以改進完善，減少經濟損失，有著良好的經濟價值和環境價值。

燃煤鍋爐；煙氣治理；應用

在工業生產當中，需要大量的燃煤消耗，隨之帶來的煙氣排放量也是巨大的，給生態環境帶來了不小的壓力，并造成了一定的經濟損失。因此，降低燃煤鍋爐的煙氣排放有著非常重要的現實意義。改進燃煤鍋爐結構，采用先進的煙氣治理技術，以達到節能環保的要求。既促進了工業的可持續發展，同時為人們創造一個安全、舒適的生存環境。

1 加強燃煤鍋爐煙氣治理的必要性

燃煤鍋爐在工業生產中發揮了重要的作用，但與此同時，巨大的燃煤消耗量也造成了煙氣污染問題，是導致溫室效應、大氣污染以及霧霾的原因，當前已經受到世界范圍內的廣泛關注。環境污染的加劇，威脅著人類的生存，環境治理已經迫在眉睫。加強煙氣治理對經濟發展同樣具有積極的影響。燃煤煙氣中含有大量污染物的原因在于燃煤的不完全燃燒、燃煤中硫含量較高等，而在煙氣治理的過程中，需要根據這些因素，采取針對性的措施，進行除塵和脫硫，以有效解決燃煤鍋爐煙氣污染問題[1]。

2 燃煤鍋爐煙氣除塵技術

2.1 機械式

粉塵是燃煤鍋爐煙氣當中的主要污染物，除塵則是將低污染的有效途徑，有效的脫離散入空氣當中的固體顆粒物，根據不同的污染情況，采用不同原理的除塵辦法，機械式除塵是其中的一種。利用機械式除塵器，質量力、重力、慣性以及離心力的基本原理，進行機械式除塵。根據不同的除塵機理，采用相應的機械式除塵器。其中廣為應用的是旋風除塵器，在機械式除塵器當中，旋風除塵器的性價比更高便于操作，無論是在粉塵負荷變化和高溫、高壓的環境下，還是對腐蝕性氣體進行除塵時，旋風除塵器都有著良好的除塵效果，工作效率高。但值得注意的是，只有高于5μm的粉塵顆粒能夠通過旋風除塵器除去。因此，旋風除塵器并不完全適用于所有的煙塵環境[2]。

2.2 過濾式

過濾式除塵器的原理是通過過濾裝置將煙氣當中的粉塵進行過濾收集，然后進行分離除塵。空氣過濾、袋式除塵以及顆粒層除塵都是行之有效的過濾式除塵辦法。在治理燃煤鍋爐煙氣粉塵的過程中，根據污染的實際情況，選擇最有效的除塵辦法。就除塵效率而言，袋式除塵器的優勢更為顯著。作為一種傳統的除塵方式，即便在煙氣除塵技術不斷更新完善的當下，袋式除塵器仍然是最為穩定可靠的除塵方法。袋式除塵器在結構型式、濾料、清灰方式也得以有效的拓展創新，除塵性能也得以有效的提升，適用的范圍更為廣泛，在煙氣除塵當中發揮著重要的作用。

2.3 電除塵

電除塵是利用靜電力來分離煙氣當中的粉塵，是一種高效的除塵辦法，一般應用于大量煙氣處理的情況。電除塵器直接作用于粉塵粒子，而不需要受到較大的氣流阻力，因此除塵效率更高。電除塵在高溫高壓以及強腐蝕等特殊環境下一樣適用。因此，電除塵器在工業生產當中得到了廣泛的應用，其效果顯著。但是，電除塵器設備占據的空間較大，并需要投入大量的資金，除塵的過程中會受到電阻的影響，需要針對這些影響因素，采取有效的措施予以改進。

2.4 濕式除塵

濕式除塵是通過水與煙氣的接觸，以更好的捕集粉塵顆粒，或者是增大粉塵顆粒的粒徑到10μm以上，有效將粉塵顆粒出除去，以達到除塵的效果。一般情況下，利用濕式除塵時，還可以同步完成煙氣的脫硫。當前，濕式除塵是最高效的煙氣除塵辦法，適用環境廣泛，造價低廉、操作和維護便捷，安全可靠。但濕式除塵器需要解決管道的腐蝕問題，以及污泥和污水的殘留問題。

根據燃煤鍋爐煙氣除塵的具體需要，選擇合適的濕式除塵器。對于大型鍋爐來說，需要處理大量的煙氣，可以同時采用文丘里除塵器與麻石水膜除塵器，充分發揮其各自的優勢，以獲得最佳的除塵效果，并有效解決了濕式除塵器的管道腐蝕問題。對于小型鍋爐的煙氣除塵處理，自激噴霧除塵器更為適合[3]。

3 燃煤鍋爐煙氣脫硫技術

在燃煤鍋爐所排放的煙氣當中存在著大量的SO2氣體，給環境和身體健康都造成了極大的危害。因此，脫硫是燃煤鍋爐煙氣治理當中必不可少的環節。相比于燃燒前以及燃燒過程中的脫硫，煙氣脫硫顯然更加經濟實用，應用技術操作簡單，不需要過高的成本投入。煙氣脫硫技術是燃煤鍋爐煙氣治理最有效的應用的辦法。

3.1 干法

利用可循環再生的吸收劑、吸附劑以及催化劑等材料，有效的進行脫硫，除去煙氣當中的SO2氣體，這些吸附材料可以循環可再生利用，在脫硫的過程中不會生成新的化合物。為了提升脫硫的效果，許多新技術在煙氣脫硫當中得以有效應用。利用等離子體法，采用電子束照射法和脈沖電暈等離子體法。根據水的電離原理，激發水分子發生電離。與此同時，煙氣當中SO2、NOX會變得更加活躍。所產生的H+和OH-會與SO2和NOX發生反應，生成H2SO4和NH4，進一步反應生成硫酸氨，達到脫硫的效果，同時沒有生成污染物，所生成的硫酸氨可以循環利用。當前，許多干法脫硫新技術得以開放應用，其中包括荷電干式噴射脫硫法，通過噴射帶有靜電荷的吸附劑到煙氣流當中，增強離子的活性，促進化學反應的發生，以獲得良好的脫硫效果[4]。

3.2 半干法

蒸發煙氣當中水分，硫化物固體顆粒以干粉狀呈現，進而利用袋式除塵器除去該固體顆粒，以達到良好的脫硫效果。在爐內噴鈣的基礎上改進創新的爐內噴鈣增濕活化法，利用活化反應器，并采用噴水增濕的辦法，充分發揮空氣預熱器和除塵器的優勢作用，以有效促進脫硫反應，達到煙氣脫硫目的，是值得推廣的半干法煙氣脫硫技術之一。半干半濕法脫硫技術，結合濕法和干法脫硫技術的特點，將石灰作為脫硫劑，與脫硫灰堿性物質結合應用。煙氣進入煙道與之相接觸，實現三相混合脫硫[5]。

3.3 濕法

利用鹽溶液或堿溶液對煙氣進行洗滌，進而除去SO2。由于是氣液反應，其脫硫反應速度快、效率高、脫硫添加劑利用率高，如用石灰石做脫硫劑時，當Ca/S=1時，即可達到90%的脫硫率，適合大型燃煤電站的煙氣脫硫。根據吸收劑的不同，采用不同的濕法脫硫技術。石灰石—石膏法、雙堿法、氨法以及海水法都是常用的濕法脫硫技術。但是，濕法煙氣脫硫存在廢水處理問題，初投資大，運行費用也較高的問題，特別是今年近零排放要求的提出，濕法脫硫技術面臨巨大挑戰，因此提高濕法脫硫效率，調整脫硫塔結構形式，改善濕法脫硫工藝迫在眉睫。

4 結語

燃煤鍋爐在工業生產需要燃燒大量的煤炭。所產生的大量煙氣，給生態環境和人體健康產生危害。加強燃煤鍋爐煙氣治理是工業可持續發展和環境保護的共同需要，從煙氣除塵和煙氣脫硫兩方面著手，采取有效的治理技術，在原有煙氣治理方法的基礎上，進一步的改進完善，以獲得良好的治理效果，創造良好的經濟效益和環境效益。

[1]張元科,蘇亮.淺析燃煤鍋爐煙氣治理技術[J].中國新技術新產品,2013,09:224.

[2]于洪海.工業燃煤鍋爐煙氣聯合脫硫脫氮技術研究與應用[J].環境科學導刊,2015，03:78-80.

[3]張俊霞.燃煤鍋爐煙氣除塵方案的選擇[J].化肥工業,2014,04: 30-33.

[4]臧世軍.鍋爐煙氣脫硫除塵技術研究[J].中國新技術新產品, 2010，18.

[5]趙玉成.石灰石膏法煙氣脫硫技術在大氣污染治理中的應用[J].新疆化工，2011，2.