燃煤锅炉大气污染治理对策浅析

郝晓丽

摘要：中国是一个能源消耗大国，在燃料的使用领域中，燃煤的使用率占所有燃料的较大比重。中国北方地区是中国消耗燃煤最为重要的区域，以冬季锅炉取暖为主要的耗煤方式。我国大气污染物当中，锅炉燃煤是产生大气污染最为严重的一种。本文从燃煤锅炉大气污染状况论起，概括介绍了燃煤锅炉大气污染控制状况，最后给出了治理燃煤锅炉大气污染的相应对策，有利于改善我国大气环境。

关键词：燃煤锅炉 大气污染 治理

改革开放三十多年来，我国的市场经济体制逐步确立，城市化进程加快，人口总数持续增长，煤炭消耗总量每年以3～9个百分点逐年递增，目前燃煤污染已成为中国大气污染的主要源头，主要污染物有SO2、氮氧化物、烟尘和碳氧化物等，大气中70%以上的二氧化硫、60%以上的烟尘、50%的氮氧化物都与煤炭燃烧有关。随着SO2污染的持续蔓延，我国的酸雨污染也日益严重。

我国是全球第三大酸雨区，怎样处理好能源供给和环境保护间的关系，成为了我们需要解决的重点问题。研究表明，燃煤锅炉量大、面广，煤炭消耗量逐年上升，每年都会排放大量的SO2气体，因而逐渐成为国内SO2污染的第二大污染源。因此，治理燃煤锅炉大气污染具有极其重要的意义。

1 燃煤锅炉大气污染状况

据调查，国内燃煤发电厂每年煤炭消耗总量逾为4亿吨，SO2气体和烟尘的年排放量分别为780万吨、2000多万吨。在全国SO2年总排放总量中，燃煤发电厂的SO2年排放量就高达40%；国内燃煤锅炉每年消耗煤炭总量逾3亿吨，SO2气体和烟尘的年排放总量分别高达580万吨和600万吨。在全国SO2年总排放量中，单单燃煤锅炉产生的SO2气体年排放量就高达28%，其SO2气体排放总量仅次于燃煤发电厂。但是燃煤锅炉的烟囱低矮，且布局相对分散，这使得它对城市空气环境的污染远比燃煤发电厂严重，因此一直是城市经济可持续发展的最大障碍。从大气污染的严重程度来分析，SO2气体年排放量位列第二的燃煤锅炉却成了城市第一大空气污染源，这应该引起社会各界的广泛关注。笔者认为，控制燃煤锅炉SO2污染对遏制国内大气污染蔓延意义重大。

我国煤炭消耗量将会逐年增加，预测2015年为17.9亿吨标准煤，2040年为37.5亿吨标准煤，这就加剧了燃煤锅炉煤炭消耗量和SO2排放量之间的矛盾，可能会加重SO2污染，甚至产生不可逆转的结果。因此，严格控制燃煤锅炉SO2等废气排放，遏制燃煤锅炉大气污染，是当前中国环保工作的重点内容。

2 燃煤锅炉大气污染控制状况

自上世纪五十年代到九十年代末，燃煤锅炉烟尘及SO2污染问题受到了党中央及各级政府的高度关注，并纷纷开展了各项污染控制研究工作，研发了多项配套的以旋风除尘器和水膜除尘器为主体及烟气脱硫的传统的大气污染控制技术及设备。但一项研究表明，由于这些大气污染控制技术及设备的污染控制水平要完全满足《锅炉大气污染排放标准》中的相关要求还需经历一段很长的奋斗

史，此前诸多环保工作所产生的经济效益、环境效益和社会效益一直维持在较低的水平，属于低效粗放型的大气污染控制技术及设备。

近些年来，中国开始将科研重心逐步转移到对中小型燃煤锅炉烟气脱硫技术的研究上，就该科研项目投入了大量人力、物力和财力，其中包括炉内直接喷射石灰/石灰石和沸腾床石灰石干法烟气脱硫，钙碱法、氨碱法、钠碱法和镁碱法等湿法烟气脱硫。研究并开发出逾四十种烟气脱硫方案，然后将其中相对稳定的10余种烟气脱硫方案投入市场经济中进行进一步筛选和总结，最终只有几种符合中小型燃煤锅炉脱硫要求。旋流板塔脱硫除尘器就是这几种脱硫技术设备中效果较突出的，但该设备的技术研究尚未成熟，较高的运行成本无法使其大规模推广应用。

3 燃煤锅炉大气污染治理对策

3.1 燃煤锅炉脱硫改造

我们依据不同的脱硫原理，将脱硫方法主要分为湿法、半湿法以及干法这三种类型。为了保证在对锅炉进行改造的过程中不会影响到单位或企业的正常生产工作，并且充分利用单位或企业现有的除尘设备，我们决定使用湿法脱硫技术里面的双碱法脱硫原理对锅炉进行脱硫改造。在现有锅炉除尘后烟道上分别安装脱硫设施，烟气分别经脱硫处理后，汇合到一个总烟道，通过45m高烟囱排入大气。对脱硫后总烟道烟气排放浓度进行监测，监测数据表明：二氧化硫排放浓度指标符合GB13271-2001《锅炉大气污染物排放标准》中二类区Ⅱ时段标准，即二氧化硫≦900mg/m3。

我们知道，采用双碱法脱硫原理不仅可以解决石灰石在石灰法中容易发生结垢的问题，而且还可以在一定程度上提高锅炉脱硫的效率。在对锅炉进行脱硫改造的过程中，先利用碱金属盐类所配备的水溶液对二氧化硫进行吸收，然后再通过石灰等物质在另外一个新的石灰反应器中将吸收了的二氧化硫溶液进行再生操作，最后将再生的二氧化硫吸收液进行循环利用，此时，吸收液中所具有的二氧化硫就会以石膏以及亚硫酸钙的形式被析出来。

因为二氧化硫以固体形式析出的过程没有发生在管网或者吸收塔中，因此，该过程防止了石灰石或者石灰法发生结垢现象。其中，锅炉脱硫所发生的化学反应如下所示：

2NaOH+SO2→Na2SO3+H2O

Na2SO3+SO2+H2O→2NaHSO3

3.2 对燃煤锅炉大气污染实行治理责任制

对待锅炉大气污染，可以实行治理责任制度，严格实施谁管理就由谁来负责、谁污染就由谁来治理的要求，与此同时，相关部门还需要充分认识到自己所具有的义务与责任，掌握好责任实施的力度，展开积极的治理工作，确保治理以后的大气质量满足我们国家所给的标准。对于那些具有燃煤锅炉的单位与企业，需要承担起治理大气污染的责任，相关的管理单位需要依照有关法律法规，对那些进行违规运行的企业采取适当的惩处。环境保护部门需要提高自身管理以及监督的水平，认真地执行自己所具有的督查任务，严肃处理那些以各种各样的借口和理由拖延环保工作的行为。相关部门应该各司其职，同心协力，齐抓大气污染预防与处理工作，确保其得到顺利的开展与实施，进而实现治理大气污染的目的。

环境保护部门需要加强治理责任制度的实施力度，我们知道，作为治理大气污染的行动主体，环境保护部门需要严格执法，加强大气污染的检查以及整治力度，对使用锅炉设备的相关企业进行检查以及督促工作，将工作的进展向有关领导进行及时的汇报。与此同时，还需要制定出有利于环境保护的制度，并且将其实施出去，保证锅炉大气污染治理的开展。

3.3 寻找能够代替煤炭的新型能源

我们知道，对于我们所使用的能源来说，依据其状态的不同可以将其划分为以下几个种类：一次能源、二次能源、可再生能源以及不可再生能源等。现如今，全世界发展经济的根本基础能源主要是石油、煤炭以及天然气等，我们国家虽然是煤炭生产的大国，但是，我们还是能源消费的大国，尽管现在我国已经通过“北煤南运、西煤东运”等方式来缓解我国用煤紧张的问题，然而，能源分布的不合理性，已经对大气环境产生了一定程度的影响。

因此，寻找能够代替煤炭的新型能源，是目前需要关注的重点问题。寻找新能源需要首先开发利用清洁能源以及可再生能源，实际调查显示，全世界发展比较快的清洁能源如下：风能、地热能、太阳能、核能、氢能、天然气以及生物能等。

3.4 综合治理燃煤锅炉大气污染

①对于燃煤锅炉，尤其是小容量的燃煤工业锅炉，优先燃烧清洁燃料，从源头上控制燃料燃烧产生的SO2和烟尘等。

②煤炭要洁净利用，即对煤炭进行洗选、加工、成型、气化、液化等，将污染型的煤炭转化成清洁的燃料，再用作锅炉的燃料。

③淘汰小锅炉；采用工业固硫型煤；应用水煤浆技术；应用循环流化床洁净燃烧技术和烟气脱硫技术。

④对于较大容量的燃煤锅炉（20t/h以上），可适当安装烟气脱硫装置。

⑤相关科研单位、高校以及企业之间要互相合作，对燃煤锅炉大气污染进行技术性控制，提高具有节能以及高效功能的新型燃煤工业锅炉设备的研究和开发进度。

4 结语

通过上面的叙述我们了解到，燃煤锅炉的使用是导致大气污染的主要原因之一，最近几年，我们国家在治理大气污染的过程中，已经具有了很多丰富的经验以及技术，但是由于现在我国存在着非常严重的大气污染问题，因此，我们还需要对燃煤锅炉大气污染治理这方面进行深入地分析与研究，进而改善我国大气污染现象。

参考文献：

[1]郭聪明，周卫青，刘利军，李志成，王应高.国产FGDCA-001型添加剂在湿法烟气脱硫系统的应用及效益分析[J].华北电力技术，2011（05）.

[2]倪宏宁，刘岗，郑莆燕.600MW超临界燃煤机组SCR烟气脱硝工程实例[J].上海电力学院学报，2010（01）.

[3]张静，张育婵，丁朋果.燃煤锅炉选择性催化还原法（SCR）烟气脱硝技术探讨[J].能源与环境，2010（02）.

[4]岳海，郭聪明，白德龙，李继宏，张劲松.火电厂石灰石-石膏法脱硫系统堵塞分析及治理对策[J].华北电力技术，2010（11）.

[5]郭本洪.浅谈燃煤锅炉燃煤中硫分的危害及预防措施[J].科技情报开发与经济.2010.20（27）：227.