淺談鍋爐煙氣脫白深度治理環(huán)保方案

趙丁南 沈陽有色冶金設(shè)計研究院有限公司

一、引言

隨著我國社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，環(huán)境保護日益受到人們的重視，而環(huán)境空氣質(zhì)量是人們普遍關(guān)注的焦點。其中污染性最強的是燃煤鍋爐的爐氣，它包括粉塵、多種含硫和含硝的有毒化合物，因此在污染治理中，最重要的是對于燃煤鍋爐煙氣的治理和硫硝的脫除。因此，我們應該積極尋找新的治理方法，來更好的進行燃煤鍋爐的污染處理，帶給未來一片藍天。

二、加強燃煤鍋爐煙氣治理的必要性

工業(yè)化進程的推進，需要大量使用燃煤鍋爐，而燃煤鍋爐在使用過程中的污染問題，卻是十分嚴重的。近年來，由于環(huán)境問題正在變得十分惡化，甚至已經(jīng)威脅到了人們的生存情況，人們越來越關(guān)注環(huán)境保護問題，因此必須盡快對已被破壞的環(huán)境進行治理，并且對以前產(chǎn)生污染的設(shè)備進行改進。在燃煤鍋爐中主要產(chǎn)生污染成分的是沒有進行充分燃燒的煤，煤在沒有充分燃燒的情況下會產(chǎn)生出一氧化碳，二氧化硫等等有毒氣體，這些氣體被排放到空氣中，會對環(huán)境造成極大的破壞，因此我們需要完善燃煤鍋爐的使用工藝，對爐氣進行充分的脫硫和脫硝治理，以防其排到空氣中，造成溫室效應和霧霾。

三、燃煤鍋爐煙氣除塵的現(xiàn)代技術(shù)

（一）機械式除塵器

在燃煤鍋爐的污染物中，粉塵占主要部分，所以要想降低燃煤鍋爐的污染物，需要對其進行除塵處理。常用的除塵方式是機械式除塵，它的原理是依靠顆粒的重力、慣性等來操作微塵。旋風除塵器是利用較大的風力將微粒吸進雜質(zhì)框，它可以在溫度較高，壓力較強的情況下正常工作，而且有很高的效率，但是旋風除塵器也有一個弊端，由于機器本身的限制，致使其不能吸收5um以下的微粒，這也是其需要改進的地方。

（二）靜電吸塵器

在高溫高壓的環(huán)境下，空氣會被電離，從而使微塵受到極化而帶上電荷，而在封閉燃煤鍋爐中，由于煤一直在釋放很大的熱量，所以鍋爐里面也是高溫高壓的環(huán)境，因此我們可以通過加上靜電場來吸引這些帶電的微塵，從而進行除塵處理。這是一種有效的方法，但是由于受到鍋爐狀態(tài)的限制，此方法并不適用于所有情況。

（三）過濾式除塵器

過濾除塵器一般根據(jù)其使用情況分為袋式除塵器、空氣除塵器和顆粒層除塵器。過濾是將顆粒直徑不同的粉塵進行分離的操作，過濾除塵利用的就是這個原理，它將收集到的粉塵通過專門的過濾材料進行分離，從而將一些難以通過過濾材料的大顆粒物質(zhì)留下來。工業(yè)中常用的是顆粒層除塵器，它采用的一種新型的除塵方法，除塵效率可達80%。

四、鍋爐煙氣脫白深度治理工藝流程概述

（一）煙氣冷卻器

煙氣冷卻器布置在脫硫塔入口水平煙道內(nèi)，以脫鹽水為載熱介質(zhì)，在循環(huán)泵的驅(qū)動作用下進入煙氣冷卻器的換熱管內(nèi)，與管外約130℃煙氣進行熱交換，經(jīng)過降溫后鍋爐煙氣進脫硫塔開展脫硫工序，低溫除鹽水被加熱為高溫除鹽水，高溫除鹽水進入煙氣再熱器去加熱塔后凈煙氣。同時，煙氣換熱器管束在煙道內(nèi)對煙氣中的細微粉塵具有一定的捕集和去除作用，能夠為更加嚴苛的環(huán)保排放標準提供保障。

（二）煙氣脫白系統(tǒng)輔助設(shè)施

為了保證整個煙羽脫白系統(tǒng)的安全可靠運行，水循環(huán)系統(tǒng)專門設(shè)置了相應的補水、穩(wěn)壓、排污、加藥、取樣等輔助系統(tǒng)，煙氣換熱器本體設(shè)置了在線高壓水沖洗系統(tǒng)，可定期沖洗煙氣中夾帶的煙塵，保證系統(tǒng)、設(shè)備的安全高效運行。

（三）煙氣冷凝器

煙氣冷凝器水平布置在脫硫塔內(nèi)部除霧器的上方，來自工廠冷卻水系統(tǒng)的冷循環(huán)水在增壓泵的驅(qū)動作用下進入煙氣冷凝器的換熱管內(nèi)，在管外與脫硫后的煙氣進行換熱冷凝降溫，熱循環(huán)水回到工廠冷卻水回水總管到冷卻塔；煙氣被冷卻后的冷凝水返回脫硫塔，煙氣進入煙氣再熱器進行煙氣再加熱工序。

（四）煙氣再熱器

煙氣再熱器水平布置在煙氣冷凝器出口，來自煙氣冷卻器的高溫脫鹽水進入煙氣再熱器的換熱管內(nèi)，與管外低溫煙氣進行熱交換，降溫被冷卻后回到循環(huán)水泵，在泵的驅(qū)動下進入煙氣冷卻器開始下一個循環(huán)換熱過程；低溫煙氣吸熱升溫（＞65℃）后由煙囪排空。

五、生物質(zhì)鍋爐的氮氧化物治理技術(shù)

（一）低過量空氣燃燒

低過量空氣燃燒的原理是通過減少煙氣中的過量氧氣抑制NOx的生成，所以要盡可能保證燃燒在接近理論空氣量的條件下進行，是一種相對簡單的降低NOx排放的方法.但是，此方法的NOx脫除效率只有15%～20%，而且燃料在此燃燒環(huán)境下可能燃燒不夠充分，進而會產(chǎn)生熱損失，從而降低鍋爐效率。此外，由于過量空氣較少，爐內(nèi)的某些區(qū)域會形成還原性氣氛，容易造成爐壁結(jié)焦和腐蝕。

（二）煙氣再循環(huán)

煙氣再循環(huán)技術(shù)的原理是在鍋爐的空氣預熱器之前，抽取一部分低溫煙氣直接送入爐內(nèi)，或者與一次風/二次風混合送入爐內(nèi)，起到冷卻和稀釋的作用，進而降低燃燒過程中的溫度和氧濃度，從而控制NOx的生成速率。但是，煙氣再循環(huán)率太高也會導致未完全燃燒熱損失增加、燃燒不穩(wěn)定等問題的產(chǎn)生，因此再循環(huán)率常常控制在10%～20%之間。就等在秸稈固定床燃燒鍋爐燃燒研究中指出，將20%比例的燃氣重新送入鍋爐中進行再循環(huán)利用，不僅可以保證不影響燃燒效率而且還可以降低NOx的排放。

（三）高級再燃

高級再燃技術(shù)是將燃料再燃與選擇性非催化還原相結(jié)合的脫硝技術(shù)，是目前一種極具應用前景的NOx控制技術(shù)，通過與選擇性非催化還原脫硝技術(shù)的結(jié)合，可以實現(xiàn)在燃料再燃的基礎(chǔ)上進一步降低NOx排放的目的，使之成為一個更加徹底的NOx降低技術(shù).高級再燃的原理為在再燃區(qū)或燃盡區(qū)噴入還原劑，進一步減少NOx生成.高級再燃的技術(shù)關(guān)鍵是通過燃料再燃和選擇性非催化還原兩個階段的協(xié)同作用，拓寬反應溫度窗口，減少較窄溫度窗口對選擇性非脫硝效率的影響。

六、結(jié)束語

對工業(yè)生產(chǎn)中燃煤鍋爐所燃燒的大量的煤炭所產(chǎn)生的大量煙氣進行處理，采取有效的治理技術(shù)，進一步的改進現(xiàn)在的煙氣處理技術(shù)，對燃煤所產(chǎn)生的煙氣從脫硫和除塵兩部分著手處理，減少對生態(tài)環(huán)境的破壞以及對人體的健康危害。對燃煤鍋爐所產(chǎn)生的煙氣的創(chuàng)新處理方式符合環(huán)境保護的需要，符合工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展；良好的燃煤煙氣處理可以創(chuàng)造更高的環(huán)境效益以及經(jīng)濟效益。