燃煤鍋爐在燃燒過程中會向大氣中排放硫化物、氮化物以及大量粉塵。其中，硫化物主要為SO2。
據(jù)統(tǒng)計，我國目前約有30萬臺中小型燃煤工業(yè)鍋爐,耗煤量占全國原煤產(chǎn)量的1/3。而這些鍋爐中,大部分沒有安裝脫硫設(shè)備,致使許多地區(qū)酸雨頻頻發(fā)生,嚴(yán)重危害了工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人體健康。因此,煙氣脫硫是當(dāng)前環(huán)境保護(hù)的一項(xiàng)重要工作。目前,國內(nèi)外成熟的脫除工藝有十幾種,但都需要較高的基建投資和運(yùn)行費(fèi)用。在我國目前的經(jīng)濟(jì)狀況下,這對于絕大多數(shù)企業(yè)來說都是難以承受的。由于工程基建費(fèi)用是很難縮減的,而運(yùn)行費(fèi)用可以通過改良工藝和優(yōu)化運(yùn)行參數(shù)等得到降低。
氮化物則為NOx，這是一種危害大、難處理的大氣污染物，當(dāng)其與粉塵被排放在空氣中時，不僅刺激人的呼吸系統(tǒng)，損害動植被，破壞臭氧層，而且是引起溫室效應(yīng)、酸雨和光化學(xué)反應(yīng)的主要物質(zhì)之一。因此燃煤鍋爐排放處理刻不容緩。
下面為大家簡單介紹一下最新的鍋爐除塵技術(shù)以及脫硫、脫硝技術(shù)。
一、鍋爐除塵技術(shù)
在鍋爐除塵器改造過程中，除塵是最后一步。在經(jīng)過了脫硫、脫硝之后，去粉塵變得簡單起來，但也不能掉以輕心，因?yàn)榈谝徊?、第二部的脫硝脫硫過程中，效率不是百分之百，有可能會有遺留下的污染物。如何既去除遺留下的污染物，又能去除本身存在的粉塵？這就需要在脫硫脫硝裝置之后添加除塵器，目前鍋爐除塵器主要有以下幾種：
1、鍋爐除塵器
◆ 機(jī)械式除塵器。機(jī)械式除塵器是利用質(zhì)量力(如重力、慣性力和離心力)的作用使塵粒與氣流分離的裝置。如重力除塵器、慣性除塵器和旋風(fēng)除塵器等。機(jī)械式除塵器的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單、造價低廉，維護(hù)方便，但除塵效率較低。
重力除塵器和慣性力除塵器的除塵效率都較低，且滿足不了現(xiàn)在的環(huán)保要求，所以目前逐漸被淘汰。旋風(fēng)式除塵器的除塵效率雖然相對前兩個較高，但因煙氣阻力較大且難于分離粒徑小于5tim的塵粒，所以，煤粉爐不宜采用，而鏈條爐采用較多。
◆ 布袋除塵器。布袋除塵器是使含塵氣流通過濾料將粉塵分離捕集的裝置。具有除塵效率高(在低含塵濃度下也有很高的除塵效率)，操作簡單，運(yùn)行可靠等優(yōu)點(diǎn)，但阻力大，能耗高，不適宜處理含濕氣體和黏性粉塵。
由于過濾式除塵器投資較大，阻力很大，運(yùn)行費(fèi)用較高，目前在鍋爐上采用較少。
◆ 濕式除塵器。濕式除塵器是利用含塵氣流與水或其它液體接觸來捕集塵粒的。如文丘里除塵器、旋風(fēng)水膜除塵器等。洗滌式除塵器的效率較高，結(jié)構(gòu)簡單，造價較低，還兼有吸收有害氣體的功能，但會產(chǎn)生污水和污泥，需進(jìn)行處理。
這種濕式除塵器結(jié)構(gòu)簡單、金屬消耗和占地少，所以除塵效率可達(dá)90%以上，因而中、小型鍋爐采用較多。濕式除塵器的缺點(diǎn)是耗水量大，含酸廢水需經(jīng)處理才能達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，煙氣帶水引起煙道和引風(fēng)機(jī)葉輪積灰，造成腐蝕和引風(fēng)機(jī)葉輪質(zhì)量不平衡而振動。
◆ 電除塵器。電除塵器是利用強(qiáng)電場電暈放電使氣體電離，塵粒荷電，并在庫侖力作用下使塵粒從氣流中分離出來的裝置。電除塵器的特點(diǎn)是除塵效率高，可處理高溫氣體，阻力小，運(yùn)行費(fèi)用低，但鋼耗大，造價高，技術(shù)要求高。
由于電除塵器煙氣處理量大，且阻力小，對煙塵濃度的適應(yīng)性好，能收集各種不同粒徑的塵粒，除塵效率高達(dá)95%以上，運(yùn)行費(fèi)用較低和環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)提高，能達(dá)到提高后的新環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)的要求。所以，盡管初投資高，占地較多，對制造、安裝、維護(hù)質(zhì)量要求較高，大、中型煤粉爐大多采用電除塵器。
2、鍋爐除塵器選型原則
通常評價除塵系統(tǒng)性能優(yōu)劣的主要目標(biāo)有除塵效率、通風(fēng)阻力、處理風(fēng)量、漏風(fēng)率、耗鋼量、工程一次性投資、運(yùn)行費(fèi)用、占地及使用壽命等。
對于鍋爐除塵方案，需要根據(jù)煙塵特性（物理特性和化學(xué)特性）、煙塵濃度、排放要求等因素綜合考慮并通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較進(jìn)行確定。
對于電廠燃煤鍋爐尤其是循環(huán)流化床鍋爐，由于爐內(nèi)添加石灰石粉造成除塵器入口含塵濃度增加同時造成煙塵比電阻的升高，使用電除塵器很難滿足日益嚴(yán)格的環(huán)保排放要求，除塵方案應(yīng)優(yōu)先考慮布袋除塵器或電袋除塵器。
當(dāng)煤粉爐尾部采用干法/半干法脫硫時，由于煙氣中煙塵含量很高（1000g/m3），應(yīng)優(yōu)先考慮電袋除塵器或其他預(yù)除塵器與布袋除塵器結(jié)合使用。
3、奧維環(huán)保鍋爐除塵技術(shù)方案
我們維奧實(shí)業(yè)的技術(shù)人員介紹說，既能在第三步除塵時對前兩步脫硫、脫硝進(jìn)行二次過濾，又能達(dá)到除塵效果的改造方案即是在脫硫設(shè)備后添加水浴除塵器。
雖然水浴除塵器與其他類型的除塵設(shè)備相比，除塵效率不是很高，但是它既能滿足二次脫硫，又能滿足環(huán)保除塵標(biāo)準(zhǔn)，無疑是當(dāng)下比較理想的一種改造形式。而被廣大企業(yè)所接受的最重要的原因則是，造價較低，符合企業(yè)的資金預(yù)算。
二、鍋爐脫硫技術(shù)
1、除塵脫硫設(shè)計原則：
鍋爐除塵的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)主要參考《大氣污染物排放限值》，工藝運(yùn)行設(shè)計達(dá)到國家GB13271--91鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)。 其中，除塵脫硫設(shè)計原則為：
(1)脫硫率>80%。除塵效率>97%;
(2)技術(shù)較為成熟,運(yùn)行費(fèi)用低;
(3)投資省;
(4)能利用現(xiàn)有設(shè)施;
(5)建造工期短,方便;
(6)系統(tǒng)簡便,易于操作管理;
(7)主體設(shè)備的使用壽命>8ａ;
(8)煙氣脫硫以氧化鎂為主要吸收劑,并充分利用鍋爐排渣水的脫硫容量,達(dá)到以廢治廢,降低運(yùn)行成本的目的。
能用于煙氣脫硫和除塵的設(shè)備很多，但要滿足運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定可靠、不影響生產(chǎn)同時去除且壓力降較小等要求，以袋式除塵器和旋流板為宜。
2、脫硫原理
鍋爐脫硫除塵器的工作原理是氨法脫硫，是控制二氧化硫排放的技術(shù)，除塵器不僅能脫除煙氣中的二氧化硫，并能生產(chǎn)出高附加值的硫酸氨化肥產(chǎn)品。
以某化肥廠為例，該化肥廠鍋爐除塵設(shè)備利用一定濃度(此處以28%為例)的氨水作為脫硫劑，生成的硫酸氨漿液，輸送到化肥廠處理系統(tǒng)。氨法脫硫中使用的氨水需要量，由預(yù)設(shè)PH控制閥來自動調(diào)節(jié)，并由流量計進(jìn)行測定。硫酸氨結(jié)晶體在脫硫除塵器中被飽和的硫酸氨漿液結(jié)晶出來，生成35%重量比左右的懸浮粒子。這些漿液被子泵送到處理場，經(jīng)過初級和二級脫水，然后，再送到化肥廠進(jìn)行進(jìn)一步脫水、干燥、冷凝和存儲。
二、鍋爐脫硝技術(shù)
目前國內(nèi)外采用SCR脫硝技術(shù)裝備對工業(yè)鍋爐進(jìn)行尾氣處理，一直沒有成熟的范例。
1、SCR脫硝原理
SCR脫硝裝置是利用催化劑對煙氣進(jìn)行催化還原反應(yīng)，將煙氣中的有害氣體氮氧化物NOx還原成無毒的氮?dú)?/span>N2，催化還原反應(yīng)發(fā)生的條件是催化劑要在合適的煙氣溫度環(huán)境，催化劑要求的環(huán)境溫度在330—400℃范圍內(nèi)。
我國面廣量大的工業(yè)鍋爐，受使用條件、大氣環(huán)境溫度等因素的影響，每天的不同時間段都要改變鍋爐的負(fù)荷，排煙溫度隨鍋爐負(fù)荷經(jīng)常變化。SCR脫硝裝置的催化劑在過低溫度下會發(fā)生中毒而降低效用，甚至導(dǎo)致催化劑作廢，造成重大經(jīng)濟(jì)損失；在過高溫度下，催化劑也會失去效用。
鍋爐專家經(jīng)過重新計算和研究，通過增加鍋爐煙氣調(diào)節(jié)裝置來獲得較穩(wěn)定的排煙溫度，滿足脫硝催化劑發(fā)揮催化作用的溫度區(qū)段。此項(xiàng)技術(shù)創(chuàng)新，既保證了SCR裝置處于能夠連續(xù)投運(yùn)的狀態(tài)，又保證了鍋爐的設(shè)計能力和熱效率，同時排煙溫度確保鍋爐和脫硝設(shè)備不會發(fā)生低溫腐蝕。
第三步是對選擇性催化還原法脫硝工藝中的還原劑的選擇。SCR脫硝裝置是利用氨氣NH3在有催化劑的情況下對煙氣進(jìn)行催化還原反應(yīng)，將煙氣中的有害氣體氮氧化物還原成無毒的氮?dú)夂退?，還原劑氨氣NH3的制備有液氨氣化和尿素?zé)峤鈨煞N做法，該項(xiàng)目選用了尿素?zé)峤庵瓢奔夹g(shù)。
2、目前國內(nèi)脫硝技術(shù)現(xiàn)狀
但是以國內(nèi)目前的技術(shù)，上述鍋爐脫硝技術(shù)還不算太成熟，目前的技術(shù)只能在鍋爐內(nèi)部改造進(jìn)行脫硝。主要是由于脫硝的過程中因加了催化劑而需高溫條件來反應(yīng)，再加上本體改造的造價比較低，迎合了市場上大部分的客戶。
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