燃煤鍋爐煙氣污染治理技術分析

張殿宇

（新疆盛源祥和環保工程有限公司，烏魯木齊 830000）

我國的煤炭儲量十分豐富，但是煤炭在燃燒時會產生大量的煙氣，其中二氧化硫、煙塵等污染物會對人體健康產生很大的危害。因此，有必要研究燃煤鍋爐煙氣問題，探尋有效的環境污染治理技術。只有通過除塵脫硫技術來對燃煤鍋爐煙氣進行治理，才能既增加燃煤鍋爐的效益，又能確保其排放的煙氣不對大氣造成污染[1]。這樣才能實現綠色低碳新工業發展理念。同時，人們要結合燃煤鍋爐煙氣問題，探究有效的環境污染治理技術，從燃煤鍋爐煙氣問題根源上探討如何治理環境污染。

1 燃煤鍋爐煙氣治理研究的意義

隨著全球經濟化的不斷發展，我國的工業化進程不斷加快，其中燃煤鍋爐生產技術在生產中起到很大的作用。但是，燃煤燃燒往往產生二氧化硫以及煙塵等污染物，其中二氧化硫不僅嚴重危害大氣環境，同時也危害人的身體健康，為社會帶來很大的負擔。而煙塵也是造成霧霾的主要兇手。所以，隨著我國燃煤用量的不斷增加，其產生的煙氣污染問題也逐漸嚴重，不僅導致我國大范圍的霧霾，對人體健康造成很大的危害，也不利于我國工業化的進一步發展。我國燃煤鍋爐煙氣的主要污染源是二氧化硫、煙塵，燃煤中不完全燃燒及燃煤含硫是造成燃煤鍋爐煙氣問題的主要原因[2]。因此，要想解決燃煤鍋爐煙氣問題，就必須對二氧化硫以及產生的煙塵進行治理。在進行燃煤鍋爐煙氣治理的過程中，人們要結合這兩點原因進行綜合治理，這樣才能取得較為良好的效果。

2 我國燃煤鍋爐煙氣治理技術的現狀研究

燃煤鍋爐在我國應用非常廣泛，近年來，我國霧霾天氣不斷加劇，環境污染十分嚴重。當前，我國積極研究燃煤鍋爐煙氣治理，已經取得初步的研究成果。但是，煙氣治理技術的具體應用還存在一些問題，需要進行更深入的研究。下面將分析我國燃煤鍋爐煙氣治理現狀，探究治理燃煤鍋爐煙氣問題的有效技術。

2.1 鍋爐煙氣治理過程中除塵技術的應用分析

燃煤鍋爐每天都會產生很多的污染物。因此，要治理鍋爐煙氣問題，應該在污染物排出到大氣之前就對其進行有效的處理。現在，我國一般將煙霧中的顆粒物通過機械式除塵器、電除塵器、濕式除塵器和過濾除塵器等除塵裝置對煙氣進行有效的脫離處理，從而實現凈化空氣的目標[3]。這四種除塵器都各有各的作用原理及優缺點。

機械式除塵器通過力學原理來除塵，其中包含慣性原理、重力沉降室。在機械式除塵器的實際運用中，大多采用旋風除塵器來除塵。隨著科技不斷發展，旋風除塵器也不斷革新，在生活中已經得到大范圍的應用。而濕式除塵器是通過氣體與液體接觸中塵粒運動的慣性以及水滴間的碰撞來達到捕捉塵粒的目的。在捕捉塵粒的過程中，還可以清除氣態的污染物。濕式除塵器的缺點在于被回收的大氣污染物因為被清除不能被利用，同時管道腐蝕嚴重。

電除塵器的作用原理是靜電力，通過靜電力來對塵粒直接隔離，它的特點是直接作用在塵粒上，耗能少。因此，電除塵器在工業除塵中很受歡迎。濕式電除塵技術與干法靜電除塵技術對粉塵捕集的原理基本相同，兩者結構也類似。所不同的是清灰方式，濕式除塵器取消了傳統的機械振打清灰方式，通過煙氣與水接觸使飛灰沉降。根據濕式除塵器原理和結構的不同，有自激式除塵、麻石水膜除塵、噴淋式除塵三種主要形式。過濾除塵器是將氣流通過過濾材料進行過濾，以此進行煙氣治理。實際應用中，人們可以根據濾料的不同來選擇不同的除塵器，因此運用也比較廣泛。

2.2 燃煤煙氣治理過程中煙氣脫硫技術的應用調查

眾所周知，燃煤煙氣含有大量二氧化硫，給空氣帶來很大的污染，因此處理二氧化硫是煙氣治理的關鍵。目前，人們主要采用濕法煙氣脫硫、干法煙氣脫硫及半干法煙氣脫硫這三種基本的脫硫方式。濕法煙氣脫硫主要是通過液體吸收劑來吸收煙氣中的污染物，對煙氣進行過濾、洗滌，以達到吸收煙氣中二氧化硫的目的。這種方法在實際應用中較為廣泛，主要是采用石膏法和石灰石法。干法脫硫是通過吸附劑來對煙氣中的二氧化硫進行吸附，它的主要特點是必須在完全干燥的狀態下進行相關操作[4]。優點是整個操作不會產生廢酸，也不會造成腐蝕管道等問題。半干法是指在三相狀態對煙氣進行脫硫，最后會吸收產物水分，使產物呈干粉狀。這種半干法脫硫與袋式除塵器結合起來，會有很好的處理效果。燃煤鍋爐排放的大量粉塵已經給大氣環境和人類健康帶來嚴重威脅，因此國家高度重視治理工業粉塵。

3 燃煤鍋爐煙氣除塵技術

目前，燃煤鍋爐煙氣除塵一般采用三種方法，分別是機械式除塵技術，過濾式除塵技術以及電除塵室除塵技術。下面將簡要分析這三種除塵技術，比較它們的優缺點。

3.1 機械式除塵技術

粉塵是燃煤鍋爐煙氣中的有害物質之一，因此要想治理燃煤鍋爐煙氣，人們就必須去除粉塵。人們可以按照污染情況，根據去粉塵原理，去除煙氣中的固體顆粒物，以實現除塵的目的。其中，旋風除塵器是機械式除塵器中使用最廣泛的一種除塵機械，它的優點是操作簡單、環境要求不高、耐腐蝕性能好、除塵效率高等。缺點是只能作用于大顆粒的粉塵，不能去除小顆粒的粉塵，所以機械式除塵器有一定的局限。因此，往往在粉塵顆粒較大時采用機械式除塵技術[5]。

3.2 過濾式除塵技術

過濾式除塵器也是一種常用的除塵器。它的原理是用過濾網來阻擋煙氣中的粉塵進入大氣，以此進行除塵。在實際除塵過程中，人們要根據污染情況的不同，選擇不同的過濾式除塵器。常用的過濾式除塵器有空氣過濾器、袋式除塵器以及顆粒層除塵器。其中效率最高的是袋式除塵器。過濾除塵器作為一種傳統除塵器，隨著科技的不斷發展，其結構也不斷創新，其中濾料和清灰方式也不斷改進。除塵性能得到大幅的提升，過濾式除塵器的應用越來越廣泛。但是，過濾式除塵技術往往需要不斷更換過濾材料，所以成本較高。

3.3 電除塵式除塵技術

在處理大量煙氣時，一般采用電除塵方式。相比機械式除塵和過濾式除塵，電除塵的除塵效率更高。電除塵技術是利用粉塵自身具有的靜電力來實現除塵目的。電除塵通常直接作用于粉塵顆粒上，其優點是不懼高溫、高壓、強酸堿等環境，除塵效率高[6]。但是，電除塵設備比較昂貴，需要消耗大量資金。同時，電除塵設備占地面積較大，而除塵只是凈化尾氣的一項步驟，并不是生產的主要目的，企業往往不太可能因為除塵花費大量資金。因此，電除塵設備目前并沒有被廣泛應用到生產中。

4 燃煤鍋爐煙氣問題中的環境污染治理技術

近年來，霧霾成為全球性的環境治理難題，很多國家都非常重視燃煤鍋爐煙氣問題，我國也開發出一體化協同技術手段。通常，燃煤鍋爐煙氣治理大體分為兩個階段：一是針對單一污染物，不同的設備協調工作，以達到治理目的；二是采用一臺綜合環保設備對不同的污染物同時處理。當前，我國處于第一階段，第一階段主要具有以下技術特征。

4.1 煙氣污染物清除與控煤的協調治理

燒結過程煙氣量大，污染物種類多，含量波動大，煙氣溫度低。在煙氣治理的過程中，如果要想達到污染物清除與控煤的協調統一，相關工作人員就必須對數據進行分析，得出控制燃煤數量成本與環保設備價格、公司運營成本的關系。這樣才能有效地控制燃煤數量，以實現協同治理的目的。人們要選擇技術可靠、經濟效益與環境效益相協調的工藝路線，減輕企業的各項負擔。

4.2 濕法脫硫與除塵器的協同治理

濕法脫硫是我國燃煤電廠鍋爐普遍采用的脫硫方法，其工作原理是：把大量的水與石灰石粉或生石灰粉混合，形成石灰石或熟石灰堿性乳液，從脫硫塔的上部噴灑；在風機作用下，含有大量二氧化硫的酸性煙氣則從下向上流動，與堿性液滴中的石灰石或熟石灰相遇反應生成石膏及其他硫酸鹽，隨液滴墜落到脫硫塔塔底，收集去除。

濕法脫硫與除塵器協同處理，可以使煙氣治理更加便捷，從而提升脫硫設備的應用效果，提高除塵率。此外，工作人員可以根據濕法脫硫的具體工藝來進行調配，通過濕法脫硫與除塵器的系統治理使煙氣處理達到真正的協同治理[7]。

4.3 煙氣脫硝與低碳燃燒的協同治理

煙氣脫硝技術一般是指對燃燒排放的尾氣進行脫硝處理，即后端脫硝，主要有選擇性催化還原法（SCR）、選擇性非催化還原法（SNCR）和氧化脫硝等技術。隨著我國環保標準要求的提高，一些傳統的煙氣脫硝工藝難以滿足嚴格的減排要求，臭氧氧化脫硝技術成為較好的選擇。臭氧高級氧化技術不僅對氮氧化物具有良好的脫除效果，而且可以去除煙氣中的其他有害污染物，如重金屬汞。實踐證明，臭氧氧化脫硝技術能夠滿足新的煙氣排放標準，大型臭氧設備的國產化大大降低了初始投資[8]。目前，臭氧氧化脫硝技術已在國內多個熱電廠應用，取得了優良的脫硝效果，也將逐步成為火電廠脫硝技術之一。燒結煙氣多污染物協同治理是指通過一項技術或多項技術組合，以單元環節或單元環保設備鏈接、匹配耦合，達到對多種污染物綜合去除的目的。

不同燃煤燃燒產生的污染物不同，在進行燃煤煙氣處理時，人們應該密切關注不同燃煤的燃燒效率。通常，人們應該優先使用低碳燃燒的燃煤，從根源減少污染物排放量，同時利用煙氣脫硝，進一步優化燃燒整體設計，最終實現對燃煤煙氣的協同治理[9]。

5 結語

煤炭資源廣泛應用在我國工業生產中，本文分析了燃煤鍋爐煙氣治理的必要性，同時分析了各種燃煤鍋爐煙氣處理技術的應用效果。在鍋爐煙氣治理中，人們要綜合利用除塵技術和脫硫技術。燃煤鍋爐煙氣治理一體化技術具有良好的應用效果，可以協同治理煙氣。未來，我國要不斷研發和改進燃煤鍋爐煙氣治理技術，提升環境污染治理技術水平。