燃煤鍋爐煙氣對環境污染治理技術及應用

張新星

摘要： 資源環境約束是當前中國經濟發展面臨的主要問題之一，綠色是“十三五”規劃的五大理念之一，“十九大”報告提出建設生態文明是中華民族永續發展的千年大計。對與燃煤鍋爐煙氣治理及應用相關技術問題進行分析，目的在于提高煤炭利用率，降低煙氣排放量，倡導低碳理念。

關鍵詞： 環境污染；二氧化硫；節能減排

1 燃煤鍋爐煙氣除塵技術

1.1 過濾式

另一種常用的除塵器為過濾式除塵器，它的原理是用過濾網阻擋煙氣中的粉塵進入大氣，達到除塵目的。根據污染情況不同，可以選擇的過濾式除塵包括空氣過濾、袋式除塵以及顆粒層除塵3種辦法。其中，除塵效率最高的是袋式除塵器。雖然袋式除塵器屬于傳統除塵器，但隨著新技術、新工藝的發展，其結構型式也有所創新，濾料和清灰方式也在不斷改進，除塵性能得到提升，適用的范圍不斷擴大，發揮的作用也越來越大。

1.2 電除塵

處理大量煙氣時，一般都采用電除塵方式，相對而言電除塵效率很高，其原理是利用粉塵顆粒自帶靜電力來實現除塵目的。由于其直接作用于粉塵顆粒，氣流阻力相對較小，所以效率更高。電除塵的優點是不怕高溫高壓、強酸堿等特殊環境；且除塵效率高；缺點是設備昂貴且龐大，即占用大量資金又占據大空間，因此需要就此作出有效的技術改進。

1.3 機械式

燃煤鍋爐煙氣中有害物質之一是粉塵，減少污染的一項重要措施就是除去粉塵。按照污染情況，根據不同的去粉塵原理，都可以有效地除去煙氣中的固體顆粒物，實現除塵的目的。機械式除塵的基本原理是根據是粉塵顆粒的質量及體積不同來設計的一種機械達到除塵目的。其中旋風除塵器是使用最廣泛的除塵機械，在所有的除塵機械器中，它的優點在于性價比相對較高，操作也很簡單，對環境要求不高，耐腐蝕性能好，除塵效率高。缺點是它只能作用于大顆粒粉塵（直徑>5μm），對小顆粒的粉塵無效；所以旋風除塵器的使用還是有一定的局限性。

1.4 濕式除塵

濕式除塵也是較常見的一種除塵方式。其原理是水與煙氣中粉塵顆粒結合，形成直徑超過10μm的大粉塵顆粒，再將這些大粉塵顆粒除去。通常情況下，濕式除塵的同時也可以實現煙塵脫二氧化硫，所以濕式除塵是目前最高效的辦法，其優點還包括成本低廉、操作簡便、維護容易及適用環境廣泛等；缺點就是會產生大量污水，且濕式除塵器容易被腐蝕，需要改進管道材質。常見的大量處理煙塵的濕式除塵器有兩種，即文丘里除塵器與麻石水膜除塵器，根據具體需要，選擇最佳的除塵器或者把兩種濕式除塵器結合起來使用，充分發揮每一種除塵器的優勢，以此來提高除塵效率，同時也可以解決管道腐蝕問題。自激噴霧除塵器則適用于小型鍋爐的煙氣除塵處理。

2 燃煤鍋爐煙氣脫硫技術

2.1 半干法

先用蒸發法除去水分，剩余的含硫物質就變成了干粉狀態，再利用袋式除塵器除塵，含硫物質以干粉顆粒形式一并被除去，以此來達到有效的脫硫目的。傳統除塵技術是在爐內噴鈣，進行技術改進后，爐內噴鈣的同時可以噴一些增濕活化劑，形成活化反應器，也可以直接噴水增濕，這樣有利于提高除塵效率，同時，還可以促進一些脫硫反應進行，達到煙氣除塵脫硫目的。半干半濕法脫硫技術實際上是濕法和干法脫硫技術的結合方法，保留了干法與濕法的有點。使用的脫硫劑一般是，將石灰或石膏等，脫硫時還要加入一種脫硫灰堿性物質，當煙氣進入煙道時，煙氣、脫硫劑與脫硫灰堿性物質三相結合，達到有效脫硫目的。

2.2 濕法

濕法是直接用可與煙氣中的二氧化硫反應的鹽或堿溶液進行脫硫。把煙氣通入含鹽或堿溶液的反應池里，氣體二氧化硫在反應池里發生反應，速率快、脫硫效率也高?，F有技術條件下，選取石灰石做脫硫劑時，在鈣與硫含量差不多的條件下，脫硫率可以達到90%以上，一般大型燃煤電站都是采用這種方法進行煙氣脫硫。常用的脫硫劑還有以下幾種：石灰石-石膏、氨水、海水等，以此產生了常說的石灰石-石膏濕法、氨法、海水法以及雙堿法等。不論是哪一種濕法脫硫，都要產生大量的工業廢水，就存在廢水處理問題[1]。因此，還應該置備一套工業廢水處理裝置，這樣就增大了設備投入費用，后期也相當于兩套設備運行，運行成本也極高。近年來，工業上提出了零排放要求，這又給濕法脫硫技術帶來了新的挑戰，濕法脫硫技術工藝急需改善。

2.3 干法

干法脫硫又稱直接脫硫法。傳統干法脫硫是采用能夠循環利用的吸收劑或吸附劑材料，吸收煙氣中的二氧化硫，再利用催化劑催化二氧化硫生成新的不污染環境的化合物，從而達到脫硫的目的。隨著技術的更新發展，現在已經出現了利用電子束照射或者脈沖電暈形成煙氣等離子體，激發水分子發生電離，產生H+和OH-，而活化二氧化硫、氮氧化物分子與H+和OH-結合生成濃硫酸和氨，而濃硫酸和氨反應生成硫酸氨，實現脫硫目的，且不產生污染物，得到硫酸氨是1種工業原材料，也可以當作氮肥使用[2]。除此之外，荷電干式噴射脫硫法也是一種新型的干法脫硫技術，這種干法脫硫技術的原理是向煙氣中噴射能夠循環利用的吸收劑或吸附劑材料，且這類吸收劑或吸附劑是帶有靜電荷的，可以增強粉塵中的二氧化硫、氮氧化物分子的活性，促進催化反應發生，提高脫硫效率及效果。

3 提升環境污染治理效率的對策

3.1 調整環境污染治理的投入或產出規模

應根據各項污染治理的不同狀況，針對性地調整投入或產出規模，以提高規模效率。對于污水和工業廢水治理，應該通過各種方式增加其產出。比如，調整污水處理設施的空間布局，重點增加對外圍城區、鎮的污水處理量[3]。加強對工業企業的廢水處理設施正常運行的監督，避免設施閑置，確保工業廢水都能得到處理。對于處理率已經接近100%的廢物、垃圾處理等項目，應該精簡投入規模，以此提高效率。

3.2 推動環境污染治理的制度完善

一要充分發揮監管作用，對城市污染治理進行更有效的規制，實施更有力的獎懲，尤其是要加強對從事污染治理的公用事業單位的成本費用監督管理和產出核算，以及對污染企業的環保監管；二是要進行制度創新，實施環保服務供給側改革[4]。環境治理也是一項公共服務的供給，但公共服務的供給并不意味著政府的大包大攬，應該融合公共服務外包、購買等先進的供給模式，將這項服務交給更有效率的承擔者。

結束語：

目前，燃煤鍋爐煙氣是在最大的大氣污染源。雖然，我國在燃煤鍋爐煙氣污染治理方面已經采取了一定的措施，也取得了一些效果，但當前我國大氣污染還是比較嚴重，因此，還是應該就燃煤鍋爐煙氣治理技術進行深入研究，對燃煤鍋爐排放的煙氣特別是其中的粉塵含量和二氧化硫含量進行嚴格控制，確保排放煙氣中的粉塵及二氧化硫的含量符合國家標準。只有通過有效的除塵脫硫技術改進，達到燃煤鍋爐煙氣治理效果，才能在增加燃煤鍋爐的運行效益的同時，確保其排放的煙氣不造成大氣環境污染，實現綠色環保低碳的新工業理念。

參考文獻

[1]梁云平，王則武，馬召輝，石愛軍，胡月琪，王琛，楊懂艷.燃煤鍋爐濕法脫硫煙氣中顆粒物排放特征[J].中國環境監測，2016，32（05）：35-39.

[2]胡月琪，馮亞君，王琛，馬召輝，姜濤.燃煤鍋爐煙氣中CPM與水溶性離子監測方法及應用研究[J].環境監測管理與技術，2016，28（01）：41-45.

[3]范戰平.論我國環境污染第三方治理機制構建的困境及對策[J].鄭州大學學報（哲學社會科學版），2015，48（02）：41-44.

[4]王鵬，謝麗文.污染治理投資、企業技術創新與污染治理效率[J].中國人口·資源與環境，2014，24（09）：51-58.