浅谈锅炉烟气脱白深度治理环保方案

赵丁南 沈阳有色冶金设计研究院有限公司

一、引言

随着我国社会经济的快速发展，环境保护日益受到人们的重视，而环境空气质量是人们普遍关注的焦点。其中污染性最强的是燃煤锅炉的炉气，它包括粉尘、多种含硫和含硝的有毒化合物，因此在污染治理中，最重要的是对于燃煤锅炉烟气的治理和硫硝的脱除。因此，我们应该积极寻找新的治理方法，来更好的进行燃煤锅炉的污染处理，带给未来一片蓝天。

二、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。

三、燃煤锅炉烟气除尘的现代技术

（一）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。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。

（二）静电吸尘器

在高温高压的环境下，空气会被电离，从而使微尘受到极化而带上电荷，而在封闭燃煤锅炉中，由于煤一直在释放很大的热量，所以锅炉里面也是高温高压的环境，因此我们可以通过加上静电场来吸引这些带电的微尘，从而进行除尘处理。这是一种有效的方法，但是由于受到锅炉状态的限制，此方法并不适用于所有情况。

（三）过滤式除尘器

過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%。

四、锅炉烟气脱白深度治理工艺流程概述

（一）烟气冷却器

烟气冷却器布置在脱硫塔入口水平烟道内，以脱盐水为载热介质，在循环泵的驱动作用下进入烟气冷却器的换热管内，与管外约130℃烟气进行热交换，经过降温后锅炉烟气进脱硫塔开展脱硫工序，低温除盐水被加热为高温除盐水，高温除盐水进入烟气再热器去加热塔后净烟气。同时，烟气换热器管束在烟道内对烟气中的细微粉尘具有一定的捕集和去除作用，能够为更加严苛的环保排放标准提供保障。

（二）烟气脱白系统辅助设施

为了保证整个烟羽脱白系统的安全可靠运行，水循环系统专门设置了相应的补水、稳压、排污、加药、取样等辅助系统，烟气换热器本体设置了在线高压水冲洗系统，可定期冲洗烟气中夹带的烟尘，保证系统、设备的安全高效运行。

（三）烟气冷凝器

烟气冷凝器水平布置在脱硫塔内部除雾器的上方，来自工厂冷却水系统的冷循环水在增压泵的驱动作用下进入烟气冷凝器的换热管内，在管外与脱硫后的烟气进行换热冷凝降温，热循环水回到工厂冷却水回水总管到冷却塔；烟气被冷却后的冷凝水返回脱硫塔，烟气进入烟气再热器进行烟气再加热工序。

（四）烟气再热器

烟气再热器水平布置在烟气冷凝器出口，来自烟气冷却器的高温脱盐水进入烟气再热器的换热管内，与管外低温烟气进行热交换，降温被冷却后回到循环水泵，在泵的驱动下进入烟气冷却器开始下一个循环换热过程；低温烟气吸热升温（＞65℃）后由烟囱排空。

五、生物质锅炉的氮氧化物治理技术

（一）低过量空气燃烧

低过量空气燃烧的原理是通过减少烟气中的过量氧气抑制NOx的生成，所以要尽可能保证燃烧在接近理论空气量的条件下进行，是一种相对简单的降低NOx排放的方法.但是，此方法的NOx脱除效率只有15%～20%，而且燃料在此燃烧环境下可能燃烧不够充分，进而会产生热损失，从而降低锅炉效率。此外，由于过量空气较少，炉内的某些区域会形成还原性气氛，容易造成炉壁结焦和腐蚀。

（二）烟气再循环

烟气再循环技术的原理是在锅炉的空气预热器之前，抽取一部分低温烟气直接送入炉内，或者与一次风/二次风混合送入炉内，起到冷却和稀释的作用，进而降低燃烧过程中的温度和氧浓度，从而控制NOx的生成速率。但是，烟气再循环率太高也会导致未完全燃烧热损失增加、燃烧不稳定等问题的产生，因此再循环率常常控制在10%～20%之间。就等在秸稈固定床燃烧锅炉燃烧研究中指出，将20%比例的燃气重新送入锅炉中进行再循环利用，不仅可以保证不影响燃烧效率而且还可以降低NOx的排放。

（三）高级再燃

高级再燃技术是将燃料再燃与选择性非催化还原相结合的脱硝技术，是目前一种极具应用前景的NOx控制技术，通过与选择性非催化还原脱硝技术的结合，可以实现在燃料再燃的基础上进一步降低NOx排放的目的，使之成为一个更加彻底的NOx降低技术.高级再燃的原理为在再燃区或燃尽区喷入还原剂，进一步减少NOx生成.高级再燃的技术关键是通过燃料再燃和选择性非催化还原两个阶段的协同作用，拓宽反应温度窗口，减少较窄温度窗口对选择性非脱硝效率的影响。

六、结束语

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烟气进行处理，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。