摘要：我国目前的电力来源仍以燃煤电厂为主，燃煤电厂运行过程中不可避免的会产生烟气污染物。随着环保要求越来越高，降低燃煤电厂燃气的排放，成为燃煤电厂的一项重要工作。对循环流化床锅炉的特征进行简要介绍，提出该锅炉运行中污染物排放控制的工艺与方法，污染物排放控制包括脱硫、脱销、除尘，力求通过干法脱硫、PNCR工艺脱销、布袋除尘等方式，使污染物排放量得到有效控制，与国家规定充分符合。
关键词：电厂；燃煤锅炉；烟气余热回收利用
1循环流化床锅炉的特征
当前工业锅炉及电站锅炉排放的污染物，不但对城市空气与居住环境造成严重污染，甚至对人类身心健康构成威胁，在一定程度上为第一、第二产业发展带来巨大损失。近年来，国家在环保方面的重视度不断提升，循环流化床锅炉技术得到不断发展及重视，作为一项清洁燃烧技术得到了广泛应用，循环流化床锅炉主要具有以下特征：1）燃烧适应性广。循环流化床燃烧方式可烧优质燃料，也可烧各种劣质燃料，例如炉渣、木屑、褐煤、煤矸石、固体垃圾等，也包括一些低挥发分燃料与高灰分的燃料，只要燃料燃烧放出的热量能够将燃料本身和燃烧所需的空气加热到稳定燃烧所需的温度，这种燃料就能在循环流化床内稳定燃烧。2）燃烧热强度较大。在锅炉燃烧后，炉膛容积的热负荷在1.5~2MW/m3，与煤粉炉相比，是后者的8~11倍，受此影响，该锅炉的炉膛截面与容积均可低于相同容量的链条炉。3）负荷调节性能较强。该锅炉中内部床料中大多数为高温循环灰，将新燃料加入后可瞬时着火，为燃烧提供稳定的热源。同时，锅炉还可适应负荷的动态变化，使调节比增加。4）脱硫效果好。由于炉膛燃烧温度可控制在850~950℃及石灰石或氧化钙与SO2的循环反应，当钙硫比为1.5~2.0时，脱硫效率可达80%以上。与常规燃煤方式锅炉相比，循环流化床锅炉有独特的环保优势。5）脱硝效果好。由于循环流化床锅炉采用一二次风进行分级燃烧，且床温控制在850~950℃，只有燃料中的氮转化成NOX，空气中的氮不会生成NOX，故循环流化床锅炉NOX的排放浓度低。
2循环流化床锅炉污染物排放与控制方法
2.1干法脱硫工艺
炉内喷/添钙脱硫是把钙基吸收剂如石灰石、白云石等喷或添加到炉膛燃烧室上部温度低于1200℃的区域（800~850℃），随后石灰石瞬时煅烧生成CaO，新生的CaO与SO2进行硫酸盐化反应生成CaSO4，并随飞灰在除尘器中收集。神华准能哈尔乌素生产服务中心集中供热锅炉脱硫采用炉内喷钙脱硫技术，该法是较为常用的脱硫方法之一，本方法有着工艺简单、脱硫效果显著、投资低、运行简便、运行费用较低等优点，该方案适用煤种不限，脱硫效率为60%~80%，采用的吸收剂为活性石灰石粉，吸收剂利用率为90%以上，副产物是固体硫酸钙随炉渣排弃。脱硫设备技术工艺流程主要包括三部分：粉仓系统、加料系统、控制系统。石灰粉将通过上料管利用压缩空气注入石灰粉仓之中，在仓内下料管上设置高密封旋转供料器，通过对旋转速度进行调节控制石粉的给料量，再由罗茨风机吹送到锅炉炉膛中，在燃料与石灰粉进入密相区后短时间内加热，开始燃烧与脱硫反应。在脱硫之后，烟气经过尾端烟道，在布袋除尘器的作用下排放出来。
2.2脱硝工艺原理
锅炉主要采用PNCR工艺进行脱硝，以固态高分子材料为还原剂，属于活性脱硝剂，在超过700℃的高温环境下容易被激活、气化，与NOx之间产生化学反应，还原为H2O与N2。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆根据气力输送原理，将粉状高分子脱硝剂经过输送机送入储料仓之中，通过负压下料、正压输送等措施，在单轴搅拌机的作用下，给料系统通过NOx检测仪反馈的NOx浓度进行自动控制给料机频率，输入到PNCR输送管道当中，罗茨风机进行加压，使脱硝粉剂与空气之间形成化合物，经过管道输送到锅炉交叉点，利用耐腐蚀的喷枪将脱硝剂喷送到锅炉中，脱硝剂与烟气充分混合后，在化学反应下使烟气中的NOx被还原，形成氮气等无害气体，完成脱硝。
2.3布袋除尘
锅炉采用PPCS96型布袋除尘器。布袋除尘的关键要素为滤袋，滤袋质量对除尘设备的运行效率产生直接影响，设备主要包括灰斗、箱体、支架、导流板、顶部防御装置等多个方面构成。含尘气体经过导流板进入各个单元中，在导流系统指引下，粒径较大的粉尘经过分离器后直接进入灰斗之中，剩余粉尘将在气流的吹动下沿着箱体进入到过滤区域内。当烟气通过滤袋进行过滤后，粉尘将被阻拦在外，净化之后烟气流入清洁室内，顺着出风通道排出，设备内的导流装置将确保烟气均匀分布，以延长滤袋的使用寿命。当除尘设备应用一段时间后，滤袋内阻拦的粉尘量逐渐增加，过滤阻力增加，此时需要对滤袋进行清灰，根据设置的程序，逐层自动脉冲喷吹即可。将布袋除尘器应用到粉尘排放控制工作中，具有以下优势：（1）除尘器采用先进的过滤材料，可促进气体分离，具有高效性、清洁性等特征；具有合成纤维滤料、清灰技术，使设备的应用范围变得更加广泛；（2）该除尘器可对粒径超过0.3μm的粉尘进行吸纳，除尘效率超过99%。同时，设备的应用较为灵活，吸尘风量每小时可达数十万立方米，运行十分稳定；（3）该系统的结构较为简洁，操作快捷方便。不但具有较强的除尘效率，与电除尘器相比，布袋除尘在经济性方面具有较大优势，可实现二次脱硫，脱硫效率超过5%。根据国家规定的相关标准，在循环流化床蒸汽锅炉运行过程中，应将布袋除尘器应用其中，对粉尘污染物的排放进行有效的控制。（1）布袋除尘器主要是将含有粉尘的气体隔离在袋子之外，将干净清洁的空气存储到袋子内部，且袋口朝上。该设备属于单元组合装置，可根据具体情况对袋子的长度与过滤面积进行高效调整，通过改变单元数量的方式，与过滤风量的相关需求相符合；（2）布袋除尘器采用对气流进行二次分配的方式，在原本进风系统的基础上，将分配系统加入其中，可有效减少紊流、防止二次扬尘等情况发生。采用合理的进风导流、灰斗导流管可提高进风均匀度，将箱体的阻力降到最低状态，使不同滤袋中的负荷比处于平衡状态，增加过滤面积的利用效率，延长滤料的使用期限。除此以外，分配系统的应用还可将没有充分燃烧的灰尘颗粒进行预除，以免对滤袋造成损坏。除尘器结构较为简易，体积较小，投资额度相对较低，可有效降低污染，促进系统的稳健运行；（3）除尘设备的滤料采用先进的针刺毡，单位重量不超过550g/m2，耐高温为180℃。经过处理，滤料为表面过滤类型，清灰更加全面，可有效减少粉尘在滤袋表层出现的粉尘板结等情况。对该设备进行差压计算，可逐台监控设备仓室内的压力情况，及时了解滤袋的运行状态。一旦发现存在破损情况，及时派遣相关人员对其进行检修，确保除尘设备高效运行。在使用过程中，将其设置为锥形，灰斗的角度调整为60°以上。
3结语
综上所述，通过研究可知，在循环流化床锅炉运行过程中，应针对排放的污染物采取积极有效的处理措施，通过干法脱硫、PNCR工艺脱销、布袋除尘等方式，使污染物排放量得到有效控制，与国家规定充分符合，使行业得到健康可持续发展。
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论文作者:夏天宇
论文发表刊物:《基层建设》2020年第1期
论文发表时间:2020/4/21
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