摘要：煤矿远离城区，多数以燃煤锅炉为供热热源。为响应国家和宁夏的环保政策，20蒸吨及以上建成在用燃煤锅炉必须完成脱硫脱硝除尘改造。矿区供热锅炉环保设施技术改造多采用高效低压脉冲布袋除尘器、湿法氧化镁脱硫工艺以及炉内选择性非催化剂（SNCR）脱硝工艺，并安装DCS分散集中自控系统，实现燃煤锅炉达标排放。
关键词：环保设施；布袋除尘；氧化镁湿法脱硫；SNCR脱硝
引言
根据有关部门的数据统计显示，2017年我国煤炭消费占总能源消费44.9亿吨标准煤的60.4%，全国仅有99个城市环境空气质量达标，200多个城市环境空气质量超标，由于现阶段我国是以煤炭为主要的能源，随着锅炉烟气污染的不断加剧，给我国的大气环境造成了非常严重的影响，为了实现节能环保的工作目标，需要采取烟气脱硫除尘技术，有效控制烟气的污染物质，更好地保护我国的大气环境。
1概述
我国是当今世界工业锅炉、窑炉生产和使用最多的国家。目前，燃煤工业锅炉分布广、数量大，单台规模和烟气排放量普遍比火电厂锅炉小。我国工业锅炉大部分建在城区或城郊工业园区，排放的重金属以及大气污染物对人类健康和居住环境的危害更加严重。目前，我国空气最主要的污染物是粉尘、二氧化硫和氮氧化物。SO2主要危害就是导致多种呼吸器官疾病和诱发心血管疾病、引起酸雨、江河湖泊的酸化，损害植物和农作物生长。同时对建筑物及金属物的腐蚀性较强。电站锅炉和工业锅炉以煤炭为主要燃料，燃烧产生的氮氧化物与碳氢化合物发生光化学污染,也是形成酸雨的主要原因。因此，控制氮氧化物是今后环保关注的焦点。根据国家环保部及国家“十三五”生态环保规划的相关要求，全国地级及以上城市建成区基本淘汰20蒸吨以下燃煤锅炉，完成燃煤锅炉脱硫脱硝除尘改造。同时结合宁东化工园区要求燃煤工业锅炉2018年完成除尘、脱硫、脱硝改造任务，排放标准满足《工业锅炉大气污染物排放标准》（GB13271-2014）表3特别排放限值排放浓度烟尘＜30mg/Nm3、SO2＜200mg/Nm3和NOx＜200mg/Nm3的要求。
2燃煤锅炉烟气脱硫除尘技术分析
2.1烟气布袋除尘
含烟气由进风口进人到袋式除尘器,烟尘颗粒被机械的收集在滤袋上,过滤可以发生在滤袋的纤维上,也可以附着在滤袋表层的灰层上,经滤袋和灰层表层过滤后的清洁烟气经过排风口排人大气。滤袋表层的灰可通过不同的清灰方式进行清除。一般来说,布袋式除尘器的除尘效率超过,与其它除尘器相比较,布袋除尘能更好的捕捉超微细所谓颗粒。
2.2电除尘
对燃煤烟气进行电除尘主要是利用了高压静电场能够捕捉烟气中的粉尘,从而实现烟气精华的目的。一般过程包含四部分。首先是气体电离。在两个曲率半径相差较大的金属阴极和金属阳极间,通过高压直流电,形成一个不均匀的静电场。当施加的高压直流电压所形成的电场强度超过游离电场时,就会发生放电现象,形成正负离子,这些离子在电场的作用下向相反的方向移动,大部分电子会和中性离子结合形成负离子其次电离产生的正负离子在不规则的运动过程中,会不断的和烟气中的粉尘颗粒进行碰撞,使粉尘带有电荷,形成带正电和负电的粉尘再次带电荷的粉尘会在电场的作用下,分别向极性相反的电极移动,最终沉积在电极上,形成灰尘层最后在两个电极上分别设置了机械振打装置,可以将沉积在两个电极上的粉尘抖落至下方的灰斗,经排灰装置排出机外,实现除尘。
2.3湿法氨水脱硫技术
烟气进人吸收塔与硫酸钱浆液逆流或者顺流接触降温后,与吸收液接触,二氧化硫被充分吸收后,经水洗除雾器脱除夹带的液滴,净烟气经脱硫出口到湿烟囱排放。产出有固有含量的硫酸钱浆液送至硫酸钱经旋流器,经过脱水、离心机固液分离,形成湿硫酸钱,母液回收脱硫吸收系统。湿硫酸钱经干燥设备干燥得到合格的硫酸钱。
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3锅炉除尘、脱硫、脱销技术改造
长袋低压脉冲布袋除尘器采用外滤式的气体净化方式。气体除尘流程：含尘气体→中部进风口→阻火装置（去除未燃尽的火星颗粒物及大颗粒物通过自然沉降及阻火装置分离后直接落入灰斗）→气流分散区→导流型气流分布装置→过滤室底部→中箱体（过滤室）→洁净气体→透过滤袋→上箱、排风管排出→除尘器灰斗收集粉煤灰由气力输送装置输送至灰库集中综合利用。在除尘流程中，过滤室内气流均匀分布，经阻燃沉降除尘后的粉尘经导流装置后进入过滤区附着在滤袋外表面。为了杜绝二次扬尘，袋室内气流必须保持低速流动，同时滤袋底部与进风口必须保持一定的高度差。
4锅炉烟气脱硫除尘技术及应用分析
当前，锅炉脱硫除尘技术主要分为3种，其分为湿法脱硫、干法脱硫、干湿法综合脱硫法，3种脱硫除尘方法各有特点，根据其自身的特点适用于相应的领域。
4.1湿法脱硫除尘技术
湿法脱硫除尘技术应用广泛，一种是利用吸收剂，通常是含碱性较高的物质，通过碱性硫酸镁方法实现脱硫；另外一种是石灰石-石膏湿法技术，应用石灰石-石膏湿，可实现91%的脱硫率，且相关副产品还可以回收利用，此方法是较为成熟和效果较好的技术。
4.2干法脱硫
在干法烟气脱硫方式中，可利用吸收剂缩短反应的时间从而完成脱硫脱硝的荷电干式喷射法；另外还有通过高能电子分解硫铵从而减少污染的等离子体法。这两种方法效果相对较好，但是成本较高。一、催化氧化处理技术的应用催化氧化处理技术是锅炉烟气脱硫除尘的主要方式之一，在实际应用的时候，利用氧化铀和硫酸钾对烟气进行催化氧化处理，为了保障烟气脱硫除尘的工作质量，可以在催化氧化反应的过程中加入一定量的五氧化二钒催化剂，从而更好地发挥出催化氧化处理的工作效能[5]。在锅炉烟气脱硫除尘处理的过程中，采取硫酸钾的催化氧化处理，可以将烟气当中90%以上的污染物进行合理的处理。新型的催化氧化处理方案，不仅建设的费用得到了很好的节省，并且烟气处理的效果也得到了很好的提高。二、活性炭处理技术的应用在锅炉烟气脱硫除尘处理的时候，可以采取活性炭处理的技术，充分的发挥出活性炭的吸附优势。由于活性炭具有很好的比表面积，可以对烟气当中的污染物质进行很好的吸附处理，以达到净化烟气的工作目标。在水洗活性炭应用的时候，可以对锅炉烟气当中95%的污染物进行合理的吸附处理，经过活性炭吸附处理之后主要生成了稀硫酸，这样处理的方式不仅科学环保，并且很好的控制了烟气的污染。
4.3干湿法综合脱硫法
干湿法综合脱硫法是在气体、固体和液体中，主要是经过除尘器以及烟气湿热蒸发反应进行工作。其主要分为炉内喷钙增湿活化法和旋转喷雾干燥法两种方式，炉内喷钙增湿活化法通过添加活化反应器及喷水增湿器工作，而旋转喷雾干燥法是通过吸收剂提高烟气和吸收剂液雾化反应能力。此种技术是脱硫脱硝及烟气除尘的关键技术之一，有必要加大其应用推广的力度。
结语
总之，本次环保设施改造取得圆满成功，并一次通过神华宁煤集团组织的验收。目前，整套系统设备运行正常，工艺运行各项控制参数相对稳定，运行烟气在线监测系统检测数据已上传至国能神华集团监测平台和当地环保检测平台，锅炉烟气粉尘、SO2和NOx浓度均达标排放。
参考文献
[1]段建田.小型燃煤锅炉和热风炉烟气脱硫脱硝及除尘技术应用——以山西省阳煤集团新景矿芦湖南热风房改造设计为例[J].环境与可持续发展，2017，41（6）：135-137.
[2]蒋文举，赵君科，等.烟气脱硫脱硝技术手册[M].化学工业出版社，2007.
论文作者:张俊生
论文发表刊物:《当代电力文化》2019年第10期
论文发表时间:2019/9/25
标签：烟气论文; 锅炉论文; 湿法论文; 粉尘论文; 技术论文; 燃煤论文; 硫酸论文; 《当代电力文化》2019年第10期论文;