摘要：随着社会经济的不断发展，锅炉的脱硫脱硝技术也在发生着不断的变化，并且总是向着最好的方向发展。我国作为能源大国，煤炭资源不仅在能源结构中占据重要地位，而且对环境产生重大影响。煤炭在利用过程中产生的酸性气体，导致了酸雨的产生及土地的酸碱性变化，对人们的生产和生活造成不良影响。所以，对我国燃煤锅炉脱硫脱硝技术的创新和改良势在必行。
关键词：锅炉；脱硫；脱硝
1 锅炉脱硫脱硝原理
对燃煤锅炉产生的有害气体的处理，一般采用的是化学吸收法和物理吸收法，采用特殊物质的吸附性或者化学能力，对有害气体进行吸收或与之发生反应将其转化为对环境无害的物质。
1.1 脱硝技术原理
近年来，国际上对锅炉脱硝技术主要有：选择性催化还原烟气脱销技术（SCR）及选择性非催化还原烟气脱销技术（SNCR）。日前，选择性催化还原烟气脱硝技术升级比较快，在韩国、西欧、韩国、美国被广泛应用，其中以氨为还原剂的还原烟气脱硝技术被应用的频率最高。选择性催化还原烟气脱硝技术以液态氨做还原剂、以金属为催化剂，在温度为300-400 度的环境中，对锅炉烟气中NO、NO2 的消除率可达95%。SCR 技术的特点是脱硝率较高，缺陷是造价及费用高，并且系统较复杂不宜操作。
1.2 脱硫技术原理
锅炉废气中产生的SO2 属酸性物质，可与碱性物质相互作用生成硫酸盐。日前，先进国家的全部脱硫技术都是采用碱性物质作为脱硫剂， 比如包括石灰石生石灰（CaO） 和熟石灰（Ca（OH）2）、（CaCO3）、碳酸纳（Na2CO3）、氨及碳酸镁等等。锅炉脱硫法有炉内及炉后两种方法。目前，我国绝大多数燃煤锅炉采用的脱硫方式是：
通过氧化钙的循环吸收含硫气体的方法（属于干法）称为炉内法；石灰石一石膏法（属于湿法）称为炉后法。伺服器对燃煤锅炉的脱硫属于炉内法，脱硫方式类似于似干法氧化钙循环吸收硫化气体的操作方法。该方法中所采用的脱硫剂，是可溶解于碱性物质的溶液。把脱硫溶液通过伺服器变成气溶胶后，跟助燃空气一起进入锅炉的炉膛，碱性气溶胶与煤炭燃烧后产生的SO2 发生化学反应形成硫酸盐。该方法的脱硫率远远超过传统的脱硫法。
2 脱硫系统存在的问题及处理措施
2.1 脱硫岛系统水量不平衡问题及处理措施
2.1.1 主要问题
（1）脱硫塔浓缩段液位持续在2.3m～2.5m高位，频繁溢流，导致塔压、液位波动，影响运行。
（2）脱硫岛循环冷却水系统总用水量121t/h，其中离心泵机封冲洗水25t/h排向地坑回收系统进入脱硫塔。
（3）脱硫塔系统设计工艺补水、管路冲洗水、烟道冲洗水、除雾器冲洗水总用量53t/h～60t/h，但不包括不可预见水量，烟气蒸发携带量只有51t/h，每小时多2t～8t水。
2.1.2 处理措施
（1）将脱硫岛循环冷却水系统中离心泵机封冲洗水25t/h集中收集进入工艺水箱，作为工艺补水。
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（2）消除工艺水系统内漏缺陷，优化除雾器冲洗水、烟道冲洗水、塔壁冲洗水冲洗时间，严格控制硫酸铵管路冲洗时间，减少系统水量。
2.2 硫酸铵结晶效果差，浆液不分离问题及处理措施
2.2.1主要原因
（1）锅炉除尘采用布袋除尘器，因锅炉布袋泄漏，导致过量粉尘进入脱硫塔，因硫酸铵饱和溶液的密度有固定值，大约1.258g/L～1.262g/L左右，粉尘颗粒会影响硫酸铵晶核的形成并阻碍硫铵小分子向晶核表面靠拢，限制单个晶核的成长。结晶太小，达不到离心机分离要求的硫酸铵结晶最小质量。
（2）脱硫塔防腐玻璃鳞片脱落堵塞部分一级循环喷嘴、二级循环喷嘴，造成喷淋空隙区，导致烟气与循环液在脱硫塔吸收段无法充分接触，吸收反应不能有效进行，生成的亚硫酸盐在中和反应作用下生成的亚硫酸氢铵/硫酸氢盐，破坏了塔内硫酸铵结晶成长环境，致使硫酸铵结晶颗粒小，浆液分离效果差。
（3）脱硫塔浆液与循环槽循环液pH值过高，影响硫酸铵的结晶。主要因素一是液氨流量调节阀选型不当，液氨流量波动大无法精确控制。二是一级循环泵A/C出口pH计安装不规范，测量值偏小。三是喷嘴堵塞使吸收反应不充分，SO2超标被迫增大加氨量。理论上硫酸铵理想结晶pH值为2.5～4.1，脱硫塔浆液pH值控制范围在2～3，循环槽循环液pH值控制范围在4～6。由于以上原因导致此两项指标在3～5和6～8，破坏了硫酸铵最佳结晶环境。
2.2.2处理措施
（1）加强对锅炉布袋除尘器的运行管理，强化除尘器设备维护力度，发现布袋破损及时更换，防止大量粉尘进入脱硫岛系统。对锅炉除尘系统进行技术改造，将锅炉布袋除尘器改为电袋复合式除尘，保证除尘器出口烟尘的排放指标≤20mg/Nm3，降低烟尘对脱硫系统的影响。
（2）将一级循环泵、二级循环泵吸入口的篮式过滤器更换为管道过滤器。由于篮式过滤器密封性不够严密，很多硫酸铵颗粒和脱落玻璃钢鳞片极易透过过滤器，堵塞喷嘴，影响脱硫塔吸收段吸收效果和二循喷淋降温、蒸发、浓缩效果使脱硫塔超温，影响结晶出料。
（3）在液氨流量调节阀后加10mm节流孔板，使液氨流量调节精确控制。调整一级循环泵A/C出口pH计安装位置，使之测量准确。强化生产管理，控制一级循环A泵pH值在5～8，一级循环C泵pH值在4～6，控制SO2指标在20mg/Nm3～ 100mg/Nm3。降低液氨的投加量。
3 脱硝系统存在的问题及处理措施
3.1 喷枪设置不合理，NOX指标超标严重
（1）设计单位在进行技术论证时担心CFB锅炉分离器入口烟道温度无法达到SNCR工艺要求的850℃左右，因此将脱硝喷枪安装在了锅炉炉膛密相区。
（2）SNCR工艺使用的脱硝还原剂为20%氨水，因氨水制备故障导致氨水浓度只有10%左右。
3.2 处理措施
（1）将脱硝喷射系统三只喷枪安装在锅炉两侧旋风分离器入口烟道处。改造后的锅炉NOX排放指标由之前的 350mg/Ncm3左右，控制在了80mg/Ncm3～ 120mg/Ncm3，氨水耗量也有600kg/h左右下降到了150kg/h～220kg/h，指标合格率100%，运行非常稳定。
（2）修复氨水制备系统液氨蒸发器和密度计，保证氨水浓度在16%以上。
4 结语
燃煤锅炉的脱硫脱硝技术，随着科学技术的不断进步，逐渐走向高效性、先进化、环保性方向发展。锅炉脱硫脱硝技术人员只有不断探究与创新，才能升级与完善现有的脱硫脱硝技术，促使该技术更好地为经济发展和环境保护作出更大贡献。
参考文献：
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[3]江厚月.工业锅炉烟气臭氧法脱硝应用技术浅析[J].山东化工,2016, 45(24):150-153.
论文作者:马宏宇
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年3月上
论文发表时间:2017/7/4
标签：锅炉论文; 硫酸铵论文; 烟气论文; 技术论文; 系统论文; 氨水论文; 结晶论文; 《建筑学研究前沿》2017年3月上论文;