燃煤锅炉烟气治理方法及脱硫脱硝技术研究

周宝楠 陈晓艺 李发强

摘 要：近些年，我国的社会经济快速发展，促进了越来越多的燃煤锅炉正在被使用，近几年来，由于温室效应带来的影响越来越显著，而煤在燃烧时产生的硫和硝，也进一步加剧了温室效应，因此必须要更加严谨的控制燃煤锅炉产生的硫和硝，以此来保护我们赖以生存的环境，从而实现可持续发展战略。但燃煤锅炉在脱硫脱硝中，也必须要保证其正常的效率，不能因为环保要求而加大运行成本，这也是未来需要解决的问题。

关键词：燃煤锅炉；烟气治理；脱硫；脱硝

引言

随着全球气候的变化，我国北部地区异常寒冷，为了取暖而燃烧了大量的煤炭，这给地区环境带来了极大的破坏。据环保部门的检测，我国北方大部分地区的冬天经常会出现污染严重、空气指标不合格的现象。环境的恶化不仅给人们的生活和身体健康带来不好的影响，还给环境的后续治理提出了很大的挑战。北方地区冬季环境的污染与该地区锅炉房排放的大气污染物有关，据调查，大部分燃煤锅炉房设施都不合乎规范，普遍存在环保设备落后、大气排放污染物严重等现象。具有分布广、吨位小、环保设备滞后、污染物排放超标等共同的特点。为了改进我国环境的污染情况，我国于2014年7月1日起正式开始执行《锅炉大气污染物排放标准》。该文件重点对煤炭锅炉燃烧污染物排放指标进行了严格的限制。在新政策的要求下，大部分大气污染物排放不合要求的锅炉房为达到GB13271—2014的标准必须对排放物实例设施进行改进。我国环保部门主要对锅炉排放物中的烟尘、NOX和SO2等气体含量进行严格的限制。实际中，我国北方地区的规模较小的燃煤锅炉房往往只安装了陶瓷多管除尘器和双碱法脱硫装置，这些设备对大气污染物的处理效果通常达不到国家的规定。为了改善燃煤锅炉房对大气污染处理效率低、排放超标等现象，必须对现有处理设施进行改造。

1 加强燃煤锅炉烟气治理的必要性和技术优势

1.1加强燃煤锅炉烟气治理的必要性

工业化进程的推进，需要大量使用燃煤锅炉，而燃煤锅炉在使用过程中的污染问题，却是十分严重的。近年来，由于环境问题正在变得十分恶化，甚至已经威胁到了人们的生存情况，人们越来越关注环境保护问题，因此必须尽快对已被破坏的环境进行治理，并且对以前产生污染的设备进行改进。在燃煤锅炉中主要产生污染成分的是没有进行充分燃烧的煤，煤在没有充分燃烧的情况下会产生出一氧化碳，二氧化硫等等有毒气体，这些气体被排放到空气中，会对环境造成极大的破坏，因此我们需要完善燃煤锅炉的使用工艺，对炉气进行充分的脱硫和脱硝治理，以防其排到空气中，造成温室效应和雾霾。

1.2技术优势

本文作者介绍的除尘脱硫脱硝治理技术有很多优点。它是一体化的结构设计，主要包括脱硫层、汽水分离层、除尘层和脱硝层共同构成脱硫脱硝体系与除尘一体的塔状结构。这种设计方式既可以充分利用空间，还可以保护环境，将废气充分燃烧，保证燃煤供暖锅炉行业能够达到废气净化指标要求。对于这样的一体化塔状结构来说，净化废气是从上到下的，净化结构系统内液体在流动，减少了内部堵塞的可能性，使系统良好运行从而提高系统工作效率。该废气处理系统不仅具有除尘和脱硝脱硫的作用，而且塔状结构系统内部两个独立的区域脱硝层和脱硫层，得到的净化物可发生灰乳液反应，使废气净化率大大提高，特别是可以降低净化物中存在的硝酸物质对净化效率的影响。塔状结构的净化体系是由多层脱硫层和脱硝层构成，其目的是提高净化层的利用率，加快物质的反应效率。在净化结构内部，为了避免反应结构中液体的偏流现象，为了提高各物质的反应效率，需要在板式结构上进行改进，要学会创新在多层结构中加入泡罩泡沫反应。对于燃煤供暖锅炉内部经常有很多腐蚀性物质的这个问题来说，需要在反应结构中使用具有防腐性能的内壁，这样才可以使这些具有腐蚀性的物质不会腐蚀锅炉，不会降低反应效率。降低腐蚀物的危害不仅可以延长净化系统的使用寿命，而且还可以提高企业的经济收益。为了达到反应气体高净化率的目的，为了使资源能够充分利用，通过回收液处理加工装置对剩余物质再次处理，可以得到有用的物质用于其他方面。这样不仅可以降低企业运行成本，还可以提升企业的经济收益。

2 燃煤锅炉烟气除尘的现代技术

2.1机械式除尘器

在燃煤锅炉的污染物中，粉尘占主要部分，所以要想降低燃煤锅炉的污染物，需要对其进行除尘处理。常用的除尘方式是机械式除尘，它的原理是依靠颗粒的重力、惯性等来操作微尘。对于不同的使用目的，具体需要的机械式除尘方式不一样，在常用的几种方式中，旋风除尘器由于其易于操作、价格便宜而被广泛应用，旋风除尘器是利用较大的风力将微粒吸进杂质框，它可以在温度较高，压力较强的情况下正常工作，而且有很高的效率，但是旋风除尘器也有一个弊端，由于机器本身的限制，致使其不能吸收5um以下的微粒，这也是其需要改进的地方。

2.2络合吸收技术

络合吸收技术常作为水脱硫脱硝技术的附属技术进行应用，但其应用效果十分良好。在水中，NO2不易溶解，所以传统的水脱硫脱硝技术的效果表现不佳，但通过络合吸收技术，其将Fe2+加入至碱性溶液内，进而得到Fe（NTA）等氨基羟酸亚铁鳌合物，之后将氨基羟酸亚铁鳌合物与NO融合，即可得到亚硝酸亚铁螯合物，再將O2、SO2与NO融合得到N-S化合物，最终通过反应液即可有效的硫、硝污染物质在烟气当中去除。此外，虽然络合吸收技术效果良好，但在上述分析上来看，其工艺流程较为繁琐，并且成本上也会相对提高。

2.3过滤式除尘器

过滤除尘器一般根据其使用情况分为袋式除尘器、空气除尘器和颗粒层除尘器。过滤是将颗粒直径不同的粉尘进行分离的操作，过滤除尘利用的就是这个原理，它将收集到的粉尘通过专门的过滤材料进行分离，从而将一些难以通过过滤材料的大颗粒物质留下来。工业中常用的是颗粒层除尘器，它采用的一种新型的除尘方法，除尘效率可达80%。

3 燃煤锅炉烟气脱硫脱硝技术分析

3.1脱硝技术研究现状

我国大多数现代火电厂，已经开始应用脱硝技术来降低锅炉烟气中硝的含量，常见的脱硝技术有：SCR烟气脱硝技术、低炭燃烧技术。此两项脱硝技术在功能上表现相似，并且功效上也有良好的表现，在应用之下可使锅炉煤炭燃烧更加充分，并增加锅炉的内部压力，实现良好的脱硝应用，但在技术架构上，两者则存在差异，即SCR烟气脱硝技术主要采用催化剂来实现脱硝，而低炭燃烧技术则依赖于先进的燃烧设备，所以两者在成本、便捷性上各有优劣，在进行实际应用时，需要重点考虑技术的经济效益以及功效水平。

3.2我国脱硫脱硝技术的现状及发展方向

在21世纪的今天，全世界都在广泛的关注环境以及生态问题，锅炉燃煤所产生大量烟气和脱硫脱硝问题广受关注。我国目前对工业污染所带来的环境问题十分重视，对产生生态破坏环境污染的企业零容忍，坚持走生态发展道路，坚持可持续发展，所以近年来工业生产所产生的烟气污染问题，我国也是在加大力度整治，是我国的重要监督内容，目前经过“十一五”、“十二五”这十年来的处理，我国目前的燃煤烟气脱硫脱硝处理已经达到了国际的标准。但与此同时，我国的烟气脱硫脱硝技术还不够完善，在制度方面，我国燃煤锅炉的相关管理制度需要进一步完善；在技术方面，我们国家目前的燃煤处理趋于低污染，高效能方面的处理，但是我们国家的脱硫脱硝技术还需要从国外引进，自主创新的能力不够高。对于这两方面的问题，我们要着重解决，一方面我们需要加大依法治国的力度，对不符合规定，不达标的企业依法处理，同时加大管理的方面，订立更多的科学的指标；再者加强管理的范围，保证污染企业无处生存，从根本上解决这些企业。同时，我们应当加大科研投资力度，积极引进人才，坚持自主创新，提升技术能力。

4 燃煤锅炉烟气治理的有效措施研究

4.1进一步推广除尘技术及除尘设备

对于燃煤锅炉烟气治理必须结合科学技术进行治理，应用科学手段将烟气中的有害物质进行有效的清除。进一步改进除尘技术手段，推广除尘设备，推广除尘设备也是烟气治理中最为有效、最直接的方式。

4.2不断研究开发脱硫脱硝新技术

燃煤锅炉在进行烟气排放的过程中，主要的污染物就是含有硫、碳及氮化合物。因此，在对烟气治理的过程中，对其排放到大气前的步骤进行有效的治理。应用现代科技不断创新脱硫脱硝的新技术，达到综合治理的目的。

结语

对工业生产中燃煤锅炉所燃烧的大量的煤炭所产生的大量煙气进行处理，采取有效的治理技术，进一步的改进现在的烟气处理技术，对燃煤所产生的烟气从脱硫和除尘两部分着手处理，减少对生态环境的破坏以及对人体的健康危害。对燃煤锅炉所产生的烟气的创新处理方式符合环境保护的需要，符合工业的可持续发展；良好的燃煤烟气处理可以创造更高的环境效益以及经济效益。

参考文献

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