摘要：随着煤炭工业的不断发展，探究新型的深度脱硫、脱硝及除尘技术在循环流化床锅炉中具有深远的意义和价值。循环流化床锅炉采用炉内钙法脱硫与炉外湿法、半干法脱硫技术的综合应用、SCR脱硝技术与SNCR脱硝技术的联用及湿式电除尘技术可以实现烟气的超低近零排放，进而可以促进煤炭工业的可持续发展。
关键词：循环流化床锅炉；超低近零排放技术；应用
1循环流化床锅炉的优点
1.1燃料适应性广且燃料的使用效率高
循环流化床锅炉最大的优点就是其能够使用多种多样的燃料，并且对于燃料的燃烧使用效率极高。对于循环流化床锅炉来说，如果按照重量来进行计算，其燃料的重量仅仅占据了整个锅炉的1-3%，而其他的则是例如灰渣等不可燃烧的物质。因此，在锅炉中被新加入的煤块颗粒就像是被蓄热池一样的灰渣进行全部包围，而在流化床内部的混合反应中，灰渣有着极大的热量，能够轻而易举将煤块加热到燃烧的温度。而在这个加热的全过程中，由于燃料所吸收的热量十分少，因此对整个床层的温度也有着极低的影响[2]。另外，新燃烧的燃料所释放出的热量能够使流化床内部的温度保持一定的平稳，这也是循环流化床燃料适应性广且燃料的使用效率高的主要原因。
1.2高效脱硫
循环流化床锅炉的第二个优点就是其有着高效的脱硫功能。循环流化床锅炉在日常工作中，在对飞灰进行循环燃烧时，循环流化床内部没有进行脱硫反应的飞灰能够被再次送至流化床的内部进行燃烧使用。另外一方面，对于已经在循环流化床锅炉发生了脱硫反应的飞灰，其在发生相应的反应后会形成大量的硫酸钙大粒子，这些大粒子在进行重新循环燃烧中会发生强烈的碰撞，进而使得新的氧化钙粒子重新暴露在硫化反应中，极大地提高了脱硫反应的效率。另一方面，与同期的锅炉相比，循环流化床锅炉还能够将一氧化氮的浓度有效控制在一定的范围内，极大降低了环境污染。
2循环流化床锅炉的二氧化硫（SO2）超低近零排放技术分析
2.1传统的炉内钙法脱硫技术
在煤炭工业中，传统的循环流化床锅炉采用的是石灰石炉内脱硫的技术即炉内钙法脱硫技术，研究及检测结果表明，该技术只能控制二氧化硫（SO2）的排放质量浓度为200mg/m3左右，无法达到二氧化硫（SO2）的超低近零排放指标要求，也不能满足新的大气污染物排放环保标准。
2.2炉外湿法脱硫与炉外半干法脱硫技术
在新的大气污染物排放标准要求下，同时针对高硫煤炭、劣质煤炭的加工与利用方面，循环流化床锅炉仅仅靠传统的炉内钙法脱硫技术已经远远不能达到二氧化硫（SO2）的超低近零排放要求。循环流化床锅炉的炉外湿法脱硫技术主要是使排放烟气进入脱硫装置的湿式吸收塔，然后逆向喷淋碱性石灰石浆液，从而实现二氧化硫（SO2）的吸收来实现超低近零排放指标要求。循环流化床锅炉的炉外半干法脱硫技术主要是脱硫剂以湿态加入，在烟气与湿态的浆液接触的过程中，使烟气中的SO2与脱硫浆液发生反应，进而生成干粉状的产物来实现循环流化床锅炉SO2的超低近零排放。
2.3炉内钙法脱硫与炉外湿法、半干法脱硫技术的综合应用
通常情况下，在煤炭工业中循环流化床锅炉脱硫技术的选择要受到煤炭种类、设备运行负荷及各种内外条件因素的影响，使得单独利用一种脱硫技术来进行循环流化床锅炉的烟气脱硫效率不稳定，同时也不能达到排放的SO2浓度在超低近零的指标要求内。因此，循环流化床锅炉可以采用炉内钙法脱硫与炉外湿法、半干法脱硫技术相结合的协同作用来实现烟气中二氧化硫（SO2）的超低近零排放。该综合脱硫技术即在循环流化床锅炉内脱硫，又对炉外烟气进行脱硫，这样可以使烟气中脱硫进行的彻底，从而实现循环流化床锅炉的二氧化硫（SO2）超低近零排放要求。
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3循环流化床锅炉的氮氧化物（NOx）超低近零排放技术分析
3.1选择性催化还原SCR脱硝技术
选择性催化还原SCR脱硝技术是利用还原剂并在催化剂的存在下，将烟气中的氮氧化物（NOx）还原成氮气（N2）和水（H2O），其中氮气和水都是对环境无污染、无危害的物质。该技术工艺在煤炭工业中的应用也较为成熟。然而，该脱硝技术一般可控制循环流化床锅炉烟气中氮氧化物（NOx）的排放浓度在200mg/m3，达不到氮氧化物（NOx）超低近零的排放要求。此外，一些挥发分较高的煤炭在利用选择性催化还原SCR脱硝技术进行锅炉烟气脱硝时，其烟气中氮氧化物（NOx）的排放浓度只能控制在400mg/m3左右，还远远达不到超低近零排放的新排放环保标准。因此，为了实现循环流化床锅炉的氮氧化物（NOx）超低近零排放要求，需要脱硝技术进行联合使用，以达到氮氧化物（NOx）超低近零的排放指标，进而实现循环流化床锅炉技术的进一步发展与应用。
3.2选择性非催化还原SNCR脱硝技术
选择性非催化还原SNCR脱硝技术是在没有催化剂的条件下，迅速喷入氨或尿素等氨基还原剂来与炉内烟气中的氮氧化物（NOx）发生氧化还原反应，进而生成氮气（N2）和水（H2O）。SNCR脱硝技术由于不需要催化剂使其技术操作简单，费用也相对较低。但是，该脱硝技术受温度因素的影响较大，同时如若还原剂与炉内烟气的混合不均匀也对其脱硝效率产生较大的影响。
3.3SCR脱硝技术与SNCR脱硝技术的联用
通过上述SCR脱硝技术与SNCR脱硝技术的介绍发现，单纯的采用一种脱硝技术对循环流化床锅炉烟气进行脱硝处理，很难达到烟气中氮氧化物（NOx）的超低近零排放要求。而采用SCR脱硝技术与SNCR脱硝技术的联用既可以在循环流化床锅炉内利用SNCR技术工艺将氨或尿素等氨基还原剂喷入与炉内烟气反应，又可以把逸出的氨利用在SCR技术的催化剂上进行反应来实现深度脱硝。这样可以把SNCR技术的低费用优势与SCR技术的脱硝高效率优势结合起来，从而实现循环流化床锅炉的氮氧化物（NOx）超低近零排放要求。
4循环流化床锅炉的烟尘超低近零排放技术分析
4.1常规电除尘技术
在循环流化床锅炉的烟尘处理方面，常规采用的是电除尘技术。常规的电除尘技术就是电晕产生电子吸附到粉尘使粉尘带电，然后在电场的作用下，带电粉尘向两极移动，最终沉积到两极，然后通过振打将沉积的粉尘清除。然而，常规的电除尘技术只能达到循环流化床锅炉烟尘排放浓度为20mg/m3左右，无法实现超低近零的5mg/m3的排放标准。
4.2电袋复合除尘技术
在循环流化床锅炉的烟尘处理除了常规的电除尘技术外，还可以采用电袋复合除尘技术，该技术是静电除尘和布袋除尘的复合技术，除了常规的静电除尘还加入了后级滤袋区的过滤除尘。然而，电袋复合除尘技术在循环流化床锅炉的烟尘处理方面还是很难达到超低近零的烟尘排放要求。
4.3湿式电除尘技术
近年来，随着对循环流化床锅炉的烟尘处理技术的不断创新与突破，湿式电除尘技术慢慢被应用到循环流化床锅炉的烟尘处理中，并得到了显著的除尘效果。湿式电除尘技术首先也是使粉尘带电，然后在电场的作用下，带电粉尘向两极移动，最终沉积到两极，然后通过定期的冲洗将粉尘清除，与常规电除尘技术相比无需振打而产生二次扬尘，并可在烟气露点温度以下进行工作，还可将清除的粉尘进行有效的回收利用。湿式电除尘技术在循环流化床锅炉的烟尘处理中可以达到超低近零排放的技术要求。
结束语
循环流化床锅炉中二氧化硫（SO2）、氮氧化物（NOx）及烟尘物的排放严重威胁到人类的生存和生活环境，对环境造成了极大的污染。在进行高硫煤炭、劣质煤炭的加工与利用时，其二氧化硫（SO2）、氮氧化物（NOx）及烟尘物等大气污染物的产生与排放严重威胁到人们的大气环境。因此，在煤炭工业中的循环流化床锅炉的超低近零排放技术的开发与探究是实现煤炭行业可持续发展的重中之重，也是响应社会“绿色、洁净、环保、零排放”等理念的关键所在。
参考文献：
[1].我国循环流化床锅炉技术再获新突破[J].能源与环境，2017（06）：97.
[2]张国华，杨锦，王涛涛.超临界循环流化床锅炉超低排放路线探讨[J].煤炭科技，2017（04）：31-33.
[3]李亚彬.循环流化床锅炉超低排放技术探析[J].内燃机与配件，2017（23）：159-160.
论文作者:白小朋
论文发表刊物:《基层建设》2018年第36期
论文发表时间:2019/2/13
标签：流化床论文; 锅炉论文; 技术论文; 超低论文; 烟气论文; 氧化物论文; 烟尘论文; 《基层建设》2018年第36期论文;