燃煤供暖锅炉烟气除尘脱硫脱硝技术分析

孙志勇

摘 要：我國北方的冬天非常寒冷，很多地区仍然依靠燃烧煤炭来取暖。而大量煤炭的燃烧就会导致环境污染，这也是冬季治理北方大气污染物的难点所在。本文从北方燃煤供暖锅炉使用的实际情况出发，自主设计并制造出一种用于空气除尘脱硫脱硝的设备。此外，为了验证该设备的使用性能，对该设备进行了多次的实地测验，结果表明该装置的除尘脱硫脱硝效果完全符合相应的锅炉大气污染物排放标准。

关键词：燃煤供暖锅炉；北方地区；烟气；脱硫脱硝技术

中图分类号：X799 文献标志码：A

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 分析技术应用原理

燃煤供暖锅炉烟气治理中烟气除尘脱硫脱硝技术的工作原理是利用锅炉内高温燃烧产生的飞灰作为脱硫剂对金属氧化物进行脱硫处理。此外，对煤炭锅炉内的一氧化氮、二氧化硫等有害气体的处理是利用金属离子与有害气体的化学反应生成无害物质，从而达到去除锅炉内产生的NOX和SO2等气体的目的。

2 分析试验情况

2.1 分析试验结构

根据目前对燃煤供暖锅炉内有害气体的治理技术来看，实现对锅炉排放气体的除尘脱硫脱硝难度非常大。实际用于锅炉排放有害气体处理的仪器结构和原理都比较复杂，造价也比较高，不适合广泛使用。一般而言，对排放气体的处理设备的结构分为除尘层、脱硫层、脱硝层和汽水分离层。为了实现对锅炉煤炭燃烧气体和其他物质的回收处理，设备还设计有回收槽、回收液处理设施。除此之外，为了达到良好的处理效果，设计的设备还安装有风机、液泵、烟囱、阵列火管式交换器等装置。

2.2 概述试验对象

对锅炉内产生的有害气体进行除尘脱硫脱硝要满足一定的使用要求和标准。为了使研发的处理技术具有实际使用意义，本人将北方地带一个大型燃煤供暖型锅炉作为该实验的研究重点对象，锅炉为DZL4.2-0.7/95/70-A，是2013年出厂的。

2.3 分析技术应用流程

设计的除尘脱硫脱硝技术的处理过程大概分为以下几步：第一，将锅炉内产生的有害气体排入除尘层，并对其质量进行检测。第二，等到灰尘收集槽内粉尘沿集沉级板开始下沉时，将除尘层内的气体释放。第三，气体从除尘层排出后沿仪器内壁上升至与脱硫液完全接触，这时石灰液与NOX充分反应。第四，上述反应中产生的物质将会进入回收装置中待处理。最后，其他气体在上升时与废气中的二氧化硫完全反应后进入到收集槽内。通过上述步骤可以实现排放物中的气液分离，使得排放后的气体符合排放标准。

2.4 试验监管标准

要想在锅炉废弃物除尘过程中实现脱硫脱硝的目标，必须要制定有效的具有可行性的行业标准对试验进行判定和约束，这样就可以保证实验的有效性、准确性、科学性以及合理性。一般而言，我国常用的废物含量测试方法为《锅炉烟尘测试方法》（GB5468—91），但是如果要对非分散红外和二氧化硫的含量进行测定和监管就应该以HJ629—2011的检测手段为标准。此外，对NOX进行检测则以《固定污染源废气中的氮氧化物测定以及盐酸萘乙二胺分光光度法》中的方法为标准。

3 分析结果

3.1 试验结果

通过采用自行开发的除尘脱硫脱硝治理技术对供暖锅炉排放物的进行实验，整个实验持续一周的时间，实验结果得出：锅炉产生的废气尤其是二氧化硫、一氧化氮从进入装置到排出装置其浓度逐渐减少。通过几次实验比较发现，这种处理结果有一定的稳定性，且通过统计得出该装置的有害气体消除率高达63.04%。通过实验可以发现，利用本人所设计的烟气除烟除尘脱硫脱硝技术可使有毒有害物质的排放符合《锅炉大气污染物排放标准》要求，特别是对一氧化氮以及二氧化硫这样的有害气体处理结果非常好。

3.2 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。

结语

通过对我国北方某锅炉房烟气处理实验的实例中可以发现，采用设计的锅炉烟气除尘脱硫脱硝技术不但可以有效地改善供暖锅炉烟气排放的污染问题，还可以为企业节省成本，带来更好的经济效益。采用设计的脱硫脱硝处理技术符合节能减排的政策，还有利于实现我国的可持续发展目标，是一项值得深入研究的技术。除此之外，该技术还可以与现代的排污处理高新技术、高新设备相结合，使煤炭燃烧给环境带来的污染程度降到最低。

参考文献

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