锅炉废气治理意义及措施探究

陈红霞

(霍州煤电集团，山西 临汾 041600)

引 言

随着工业产业迅猛发展，国家迎来前所未有的经济发展机遇，但工业锅炉生产排放的废气给环境保护事业造成巨大影响。和森林火灾、汽车尾气、烟尘等相比，锅炉废气污染源不仅排量大，且较为集中，所以治理锅炉废气显著至关重要。

1 锅炉废气治理的意义

锅炉废气里含有的SO2、CO以及烟尘等对人体健康有极大的危害。SO2在空气中混杂，人体将其吸入肺部之后会生成酸性烟雾，而在大气下部分悬浮的二氧化硫强烈刺激着人们的呼吸系统，导致人体机制无法正常呼吸，且二氧化硫大量集聚在空气中还会形成酸雨，一旦降落酸雨，不管是人体还是建筑物、农作物等均会被严重腐蚀；如果人们长期在一氧化碳含量超标的空气环境里生活，容易发生贫血、呼吸受阻、消化不良等现象，严重时导致人体听觉、视觉等功能减退，智力下降，特别是对婴儿有更严重的影响，有时还引发婴儿死亡现象；烟尘在空气中长时间悬浮，导致人在呼吸空气时使烟尘经过鼻粘膜和呼吸道进入肺部，污染人的鼻子与呼吸道，从而引发鼻腔疾病、呼吸道疾病等。从锅炉废气对人体和环境造成的这一系列严重危害可以发现，务必采取行之有效的措施及时治理其污染，降低并消除危害，促进环境可持续发展，构建和谐社会[1]。

2 锅炉废气治理的主要措施建议

2.1 更新锅炉燃烧生产系统

针对工业锅炉燃烧生产系统效率不高、自动化程度低等问题，急需加以改造，提高系统整体运行效率。应更新替代现有效率低、能耗高、污染大的锅炉，用燃气、循环流化床等高效环保的锅炉取代陈旧锅炉，同时大力推广运用水煤浆燃烧、分层燃烧等相对先进的技术。在改造锅炉产品时还应做出一些技术性考虑，即锅炉本体尽可能选用自支撑结构，以便节省钢耗，并保证锅炉能效监测仪表配备齐全，设计匹配燃料的拱形，配合二次风装置让燃烧更充分，减少排放污染物的量，进行锅炉燃烧生产系统的优化更新。

2.2 采取废气治理技术措施

一个是烟气脱硫技术。现阶段的烟气二氧化硫排放控制主要是燃烧前、燃烧中、燃烧后进行。如在锅炉燃烧之前，脱硫指的是洗选燃煤，进行煤的液化或气化。洗煤是脱硫的一种辅助手段，液化与气化技术则在工业锅炉生产中得到应用[2]。在锅炉燃烧生产过程中，脱硫技术主要有循环流化床技术、型煤固硫燃烧技术等，取得一定的废气治理效果。

另一个是烟气除尘技术。细颗粒物是锅炉废气烟尘最主要的组成部分，严重影响着大气水平能见度以及城市总体环境质量。各地区的环境保护监测站也证明污染环境空气质量的主要物质就是颗粒物，而随着除尘设施设备的广泛应用，大粒子排放量显著减少，但去除细粒子的难度较大，国家已经把对人体健康有更大危害的PM2.5列入环境空气质量标准，在2016年开始实施。如在烟气除尘技术上，国家已经研究开发有效的、实用的除尘技术，主要有布袋除尘、湿法除尘、多管陶瓷除尘等。目前少量型煤锅炉已经全部安装外部除尘器，除尘效率平均超过90%，且高效静电除尘器目前已经得到大规模的使用，有效治理锅炉废气污染。

2.3 改造锅炉废气治理系统

针对锅炉废气净化治理效果较差的问题，应在原有治理工艺的基础上加强技术改造，实行技术改造之后的锅炉废气治理工艺流程，如图1所示。

图1 技术改造之后锅炉废气治理工艺流程

技术改造措施如下。

第一，改造锅炉脱硫塔结构。一是通过旋流板的安装，就会增加脱硫塔压力的损失。所以，安装旋流板从而来增加塔体之中的气液接触几率本身是不可取的。在对脱硫塔原本的旋流板进行改造拆除中，需要将原本的4座脱硫塔单层喷淋直接调整为3层，并且还需要做好支路管径与喷头的调整，确保其无死角，并且还可以增大塔体的液气比，这样就可以提升气液本身的接触几率，进而提升脱硫效果。工程设计与控制参数：选择3层喷淋，并且每一层需要有9个6不锈钢喷头，每一层的环管尺寸达到Φ165 mm，同时还需要安装好排污管道以及控制阀门。

二是安装脱水除雾装置。在脱硫净化系统中，除雾器为关键设备，其性能优劣会对湿法洗涤烟气脱硫净化系统的可靠运行产生影响。除雾器工作原理在于，一旦带有液滴的烟气直接进入除雾器通道，由于气流携带惯性力以及流线的偏折，这样就会满足气液的分离，部分液滴在撞击除雾器的时候，就会捕集合汇集，达到一定程度，就会直接回到洗涤池之中；在除雾器叶片之上残留的固体物质，受到冲洗水的作用，也会被回收；如此循环工作，就能够发挥其本身的净化作用，并且也不会因为本身的积垢造成阻塞，进而影响系统的正常工作。另外，在吸收塔顶部安装除雾器。通过除雾器，就可以将烟气之中的液滴和少量粉尘捕集，这样就可以减少烟气带水，并且也可以有效的防范风机的振动；通过系统冲洗，定期针对除雾器叶片所捕集的液滴与粉尘进行冲洗，这样就可以避免叶片出现结垢，维持湿法洗涤烟气脱硫净化系统本身的可靠连续的运行。

三是安装过滤器。对于每一座脱硫塔水路的总进口位置，都需要进行戈尔薄膜过滤器的安装，这样可以避免喷头的堵塞[3]。过滤器本身的流量为单塔总流量的两倍，过滤器之中还有自洁排污装置的设置；另外，将压力显示装置安装在过滤器的进出端，这样就可以检测水路系统是否出现了堵塞。一旦压差增高，出现堵塞的情况，就可以在不拆卸的前提下，利用工艺水反冲洗，进而直接从污口排除污水。

四是将原本塔体和喷管选择法兰连接的方式，并且将其设计为可拆卸的结构。这样可以满足密封的要求，并且也可以针对性的进行维护。在塔体开设有检修人孔以及观察孔，架设检修平台。针对当前的检修平台，还需要做好加固方面的处理，进而满足平台安全使用的要求；针对没有进行安装检修的喷淋层假设检修平台，这样就可以在相关设备出现故障的时候做好相对应的检修与维护，同时在运行过程中还可以针对脱硫塔的某一层进行喷淋检修处理。检修平台应该确保其牢固性和安全性，材料可以选择L75×76×6角铁以及8 mm厚度的花纹板，并且在其表面涂抹上防锈防腐蚀的刷漆。

第二，更换锅炉循环水泵。通过两台碱性的大流量输送水泵，就可以将硫液的使用量增大，进而将塔体之中的液气比增加，提升气液的接触几率，这样就可以提升脱硫的效率。

第三，更换锅炉水路管道。水泵参数：水泵选择的型号为250UHB-ZK-650-45，流量为650 m3/h，扬程为45 m，进口尺寸Φ250 mm，出口尺寸Φ200 mm，电机功率为132 kW，转速为1 450 r/min，材质为钢衬聚乙烯。将原本的水路管道直接改称为大口径，这样就可以降低管道本身的阻力，在减少脱硫系统整体压力损失的同时，也可以降低管道的压力损失。

改造之后的锅炉废气治理工艺特征主要有。

一是气液的接触面积进一步增大，可以提升吸收效率，并且确保塔体无死角；二是工作负荷较大，其操作的弹性较高，并且其本身的阻力较小，防堵防垢的性能良好，进一步增大烟气和脱硫液体的接触面积，增长接触时间，进而提升脱硫效率；三是选择无堵塞的喷头，其本身对于液体质量要求较低，并且液体输送的功耗低，而且输送助力较小；四是按照烟气之中二氧化硫来对喷头的数量和形式进行调整，这样就可以确保各个情况下的脱硫要求能够达标；五是装配先进的脱水除雾装置，其本身的脱水效率很高，并且也能保持排空烟气的干净与清洁；六是脱硫设备本身不会堵塞、不会结垢、不会带水，并且喷淋选择的是大口径喷淋管，可以满足大流量供水的要求，这样就可以降低故障、满足方便化操作，确保没有任何的堵塞。

2.4 加强管理操作人员培训

锅炉安全高效运行与其管理人员、操作人员等的素质有直接关联，所以加强人员培训、提高人员整体素质水平对于治理锅炉废气也有重要意义[4]。应对锅炉管理人员加强节能培训，对锅炉操作人员加强理论知识培训和操作技能培训。对于锅炉运行管理人员素质水平较低的问题，应建立涵盖节能减排指标的锅炉使用管理制度，加大培训锅炉管理人员的力度。在培训锅炉管理人员时也应增强其节能减排意识，大力培训生产降耗管理技能与方法。如组织锅炉管理操作人员学习分层给煤装置，凡是锅炉工就必须了解不同煤种煤层厚度调节方法、炉排转数和风量等调节方法，同时形成长效人员培训机制，保持工作长久有效，为治理锅炉废气提供可靠的人力资源支撑。

3 结语

大气污染源主要有森林大火、汽车尾气和工业排放，而锅炉凭借烟气排放量大、集中排放等特征成为治理废气、保护环境的首要目标。这就要求人们在锅炉生产实践中充分认识治理废气的重要意义，注意更新其燃烧系统，采取烟气的脱硫和除尘等技术措施加大治理力度，并改造锅炉废气治理系统，同时加强管理操作人员培训，减少能源消耗，降低环境污染程度，提高经济、社会与生态效益，为环境事业的可持续发展提供助力。