淺談石河子市集中供熱鍋爐煙塵排放超標(biāo)技術(shù)分析

摘要：針對(duì)石河子集中供熱鍋爐煙氣排放超標(biāo)的現(xiàn)狀，從原煤質(zhì)量、生產(chǎn)運(yùn)行和設(shè)備等三個(gè)方面進(jìn)行分析，找出原因，并提出對(duì)策。

關(guān)鍵詞：鍋爐；煙塵排放；超標(biāo)

一、前言

石河子市熱力公司于2012年10月建成投用兩臺(tái)70MW熱水鍋爐用于集中供熱（設(shè)備標(biāo)號(hào)為5#、6#鍋爐），配套使用兩臺(tái)FCT—F復(fù)合式濕式脫硫除塵器。根據(jù)監(jiān)測(cè)，這兩臺(tái)集中供熱鍋爐煙塵排放濃度自開(kāi)工運(yùn)行以來(lái)，基本都出煙塵排放超標(biāo)狀態(tài)，已嚴(yán)重影響了集中供熱工作的正常運(yùn)行，給周邊環(huán)境也造成了嚴(yán)重污染，因此必須盡快予以解決。

二、現(xiàn)狀分析

為了便于分析，選取6#爐作為分析對(duì)象。根據(jù)監(jiān)測(cè)，選取元月26日至2月5日6#爐在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)正常后排塵濃度數(shù)據(jù)，見(jiàn)表1：

從表1 的數(shù)據(jù)可以看出，6#爐的煙塵排放已嚴(yán)重超標(biāo)，最高超標(biāo)幅度達(dá)到89%（國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)是小于等于200 mg/Nm3），對(duì)周邊環(huán)境影響非常嚴(yán)重。

三、原因分析

針對(duì)集中供熱新建兩臺(tái)70MW熱水鍋爐煙塵排放嚴(yán)重超標(biāo)的問(wèn)題，下面從原煤質(zhì)量、生產(chǎn)運(yùn)行和設(shè)備等三個(gè)方面進(jìn)行分析。

（一）原煤質(zhì)量

從表2的數(shù)據(jù)可以看出，熱值是滿足設(shè)計(jì)要求的，均大于23.03 kj/kg；灰分比較大，達(dá)到20%以上，該指標(biāo)是影響排塵濃度的主要原材料指標(biāo)，設(shè)計(jì)要求是不大于11%，但原煤的質(zhì)量是不可控的，只能通過(guò)運(yùn)行設(shè)備的調(diào)整來(lái)消除原材料的影響。

（二）生產(chǎn)運(yùn)行

為了便于分析，我們?nèi)∨c爐渣含碳量分析相對(duì)應(yīng)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。影響排塵濃度的工藝技術(shù)參數(shù)有：爐膛溫度、爐膛負(fù)壓、煙氣含氧量、煤層厚度、爐排下風(fēng)壓和爐渣含碳量等參數(shù)。

但是在運(yùn)行工況改善的同時(shí)，也不可避免的增加了純灰的量，尤其是安裝了分層給煤裝置之后，原煤燃燒效果大大改善，沫煤在爐膛中（不是爐排上）的燃燒量大大增加，而且燃燒更加充分，由此產(chǎn)生的灰塵量相對(duì)增加，而且該灰塵的粒徑是比較小的，相對(duì)密度較低，重力沉降效果較小，除塵器水幕的吸附能力相對(duì)下降，密度和粒徑較小的灰塵遇水幕反射，導(dǎo)致除塵效果降低。

由以上的分析可以看出，通過(guò)嚴(yán)格工藝指標(biāo)的控制，改善了鍋爐的燃燒工況，提高了原煤的燃燒效率，降低了原煤的消耗量，這正是我們所希望的，但同時(shí)由于燃燒充分，小粒徑、低密度的粉塵量也大大增加，而這只能通過(guò)除塵設(shè)備來(lái)予以解決。

（三）設(shè)備方面

1、鍋爐

鍋爐初始排塵濃度的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)是小于1800 mg/Nm3，2004年3#爐進(jìn)行環(huán)保驗(yàn)收時(shí)，當(dāng)時(shí)鍋爐的初始排塵濃度均小于1600 mg/Nm3，是滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求的，6#爐的初始排塵濃度無(wú)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)（已安排測(cè)試），但是由于6#爐和3#爐屬于同一種類(lèi)型的鍋爐，可以推測(cè)其初始排放濃度在同等條件下不會(huì)有大的出入，也應(yīng)該是達(dá)標(biāo)的。由此可以確認(rèn)鍋爐本身不是排塵濃度超標(biāo)的主要原因。

2、除塵器

目前我們的除塵設(shè)備是水沖擊式除塵器，對(duì)于這種類(lèi)型的除塵器而言，當(dāng)煙氣與霧化液滴之間的相對(duì)速度必須達(dá)到50m/s以上，其除塵效率才能達(dá)到95-97%。而目前我們的除塵器煙水相對(duì)速度在滿負(fù)荷的情況下僅為最大不會(huì)超過(guò)15m/s，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于上述要求，而對(duì)小粒徑的粉塵而言，相對(duì)速度不夠，則粉塵無(wú)法與液滴充分接觸，發(fā)生有效碰撞，塵粒的有效尺寸無(wú)法增加，同時(shí)由于細(xì)塵的相對(duì)密度較低，對(duì)水幕的沖擊能力較差，不能與液滴充分結(jié)合，沉降能力降低，進(jìn)而也就無(wú)法被折流板有效阻截而剔出，而是隨煙氣排入大氣。而上面已經(jīng)分析過(guò)，在改善了鍋爐燃燒狀況之后，所增加的粉塵恰恰就是小粒徑、低密度的粉塵，該除塵器的這一缺陷與現(xiàn)在的實(shí)際情況是相吻合的。因此可以初步確定，除塵器結(jié)構(gòu)所確定的內(nèi)部氣體動(dòng)力特性是造成目前粉塵超標(biāo)排放的主要原因之一。

四、結(jié)論

綜上所述，目前粉塵排放超標(biāo)的主要原因是現(xiàn)有的除塵器結(jié)構(gòu)不合理，無(wú)法適應(yīng)現(xiàn)在的運(yùn)行工況和原煤性質(zhì)，同時(shí)，現(xiàn)有除塵器沒(méi)有操作彈性，無(wú)法適應(yīng)供暖負(fù)荷的變化造成的。若想根本改變現(xiàn)狀，只有采用更加高效，結(jié)構(gòu)合理，能夠適應(yīng)原煤性質(zhì)和運(yùn)行負(fù)荷的變化的，具備比較大的操作彈性的除塵設(shè)備，才可以徹底解決該問(wèn)題。

五、建議

通過(guò)以上分析，鍋爐在使用了分層給煤裝置后，改善了燃燒狀況，提高了燃燒效率，同時(shí)增加了小粒徑、低密度粉塵的排放量，是造成鍋爐煙塵排放超標(biāo)的主要原因。因此，應(yīng)對(duì)除塵設(shè)備進(jìn)行更換，由于小粒徑、低密度粉塵是主要排放物，建議改用靜電或布袋式除塵器，可徹底解決該問(wèn)題。

隨著國(guó)家對(duì)環(huán)保要求的逐步提高，建議在布袋式除塵器后增加相應(yīng)的脫硫設(shè)備，以進(jìn)一步提高煙氣排放質(zhì)量。

殷繼武（出生日期：1970年7月7日）；性別：男；籍貫：新疆石河子；學(xué)歷：本科；職稱：助理工程師；研究方向：供熱節(jié)能；從事的工作：新疆石河子市供熱管理