工业锅炉除尘器改造及除尘技术

工业锅炉大气污染物控制技术的进展随着各地雾霆天气频发，大气污染问题逐渐成为社会关注的焦点，而工业锅炉产业的较快增长是导致这一问题的重要因素之一。截止2015年，我国工业锅炉数量已达60余万台。为实现可持续发展，达到经济效益和环境效益双赢，我国采取了一系列措施开展节能降耗工作，比如，使用脱硫、脱氮技术处理烟气，通过工艺新降低污染物排放；改造锅炉燃烧及控制系统，通过设备改造降低锅炉燃煤消耗，提高燃烧效率，达到节能降耗的目的等。

1工业锅炉改造

目前我国在用工业锅炉多为使用年限较长的老旧锅炉，效率低，污染重。针对工业锅炉使用现状，结合企业实际对锅炉燃烧系统进行改造并加速淘汰小型锅炉，将节能减排。煤在燃烧时，其中的硫会变成SO2等，造成大气污染。

为减少燃煤引起的污染，许多城市改燃煤为燃低硫煤(或洗选煤)。低硫煤含硫量少，燃烧时转化为SO2的量较少，因此可减少对环境的影响，具有明显的减排效果。银川市属典型的煤烟型污染，实行煤替代后，吨煤SO2排放量由0.021t下降至0.013t，SO2排放总量控制。由于替代煤热值高、起火快、用量少，不需改造炉具，不增加经济负担，易推广实施。因此对于具有低污染煤资源优点的城市和地区，使用该方法可实现大气污染物总量控制目标。

中小型锅炉存在污染物排放量大、单体容量小、排放贴近地面，对环境质量影响大、缺乏除尘、脱硫和脱硝装置等特点，导致现在工业锅炉SO2和粉尘排放普遍不达标。据悉，在用锅炉中10t以下锅炉42万台(60MW)，占燃煤锅炉总数的2/3。近期环保部制定并同质检总局发布《锅炉大气污染物排放标准》等4项大气污染物排放(控制)标准，加速淘汰10t以下小型锅炉。执行新标准后，颗粒物和SO2排放量降低。

从2005年开始，发展改革委员会编制完成的《“十一五”十大节能工程实施方案》中即提出要开展燃煤工业锅炉改造工程，由此可见进行工业锅炉改造是且紧迫的。

济钢工业锅炉排烟温度过高，锅炉热效率64%左右，因此分别对省煤器，炉墙，烟道进行改造，增加铸铁省煤器换热面积，炉墙、烟道改耐火混凝土浇筑等，改造后锅炉热效率提升到72%；对工业锅炉改造为循环流化床锅炉进行了分析，发现低倍率循环流化床燃烧技术受热面的使用寿命比中、高倍率循环流化床明显提高4~6倍，且排渣装置简便、回收返料装置不易结渣堵塞、排尘浓度低，符合环境排污要求。我国运行的工业锅炉中35t/h以下的链条炉所占比例较大，加上煤种复杂，常造成锅炉燃烧不充分，效率低下的问题。

炉渣含碳量由15%~19%降至7%~9%，锅炉热效率明显提高，实现了经济效益和环境效益双赢。许多发达工业锅炉的控制正逐步向自动化方向发展，相继锅炉计算机控制系统，提高工业锅炉的性。

2脱硫脱硝、除尘技术

我国烟气脱硫脱硝以及除尘技术已相当成熟，如石灰石/石膏法、钠碱法、双碱法、氧化镁法、氨碱法等湿法脱硫技术，低氮燃烧技术、选择性催化还原法(sCR)、选择性非催化还原法(sNCR)等脱硝技术以及旋风除尘、电除尘等烟尘控制设备。但城市、企业为满足日益严格的排放标准，节约排污费用，相继对目前减排效果不到位、效率低下的工业锅炉大气污染物控制技术进行改造，以实现减排效果和经济效益较大化。因此分析各控制技术的优缺点、运行效果及成本对技术的推广和改造具有重要意义。

煤在炉内燃烧的同时向炉内适当位置喷人脱硫剂，即燃烧中脱硫。目前常用的燃烧中脱硫技术主要有型煤固硫、炉内干法喷钙、循环流化床等技术。型煤固硫和炉内干法喷钙工艺简单，还可同时达到减少烟尘排放的目的，但脱硫率相对较低，且副产物固体硫酸钙等无法利用易发生二次污染。相比之下，循环流化床的钙投资省，不仅可避免床层局部过热，还可实现煤的燃烧和SO2的脱除，效率在80%以上，目前已在广泛应用。

工业锅炉大气污染物的除尘可通过在锅炉内部加装部件，合理配置二次风等措施来达到。但在实际情况下，设计好的锅炉难以考虑炉内除尘，炉外除尘就具有很大优点，即通过采用洗煤、型煤、水煤浆技术以及不同类型的除尘器来达到减轻烟尘污染的目的。

旋风除尘器可捕集数微米的细粒子，而对小至数微米以下的微粒子的去除则采用过滤式或电气除尘的措施。电气除尘在工业锅炉上使用很少，湿式除尘相对较为有利。与同样的干式除尘器相比，捕集性能较为，特别是对于捕集1微米左右的粉尘。小型锅炉的除尘，多采用多管旋风除尘器，效率一般在90%~，再配合燃用低硫煤，洗选煤等措施，可控制烟尘污染。

现阶段我国中小型锅炉多使用脱硫除尘一体化技术，其脱硫率可达80%以上，并同时捕集尘粒达到除尘的效果，在大气污染物控制方面具有很大优点。大型锅炉常采用湿式除尘器，其捕集性能，应用前景广阔。此外，排烟量是限定除尘设备选用的一个重要因素，含尘浓度低的锅炉可用结构简单，造价低的除尘设备，含尘的则用结构复杂，效率要求高的除尘设备。

鉴于国内工业锅炉大气污染物控制的现状及技术特点，通过对比不同技术的去除效率及应用情况，对我国工业锅炉大气污染物减排技术提出几点建议：

(1)对老旧锅炉的燃烧系统、烟道等进行优化改造，提高燃煤热效率，从而减少污染物的排放；

(2)适当采用燃烧前脱硫技术，或燃用低硫煤等，禁止原煤直接燃烧，并加速淘汰小型锅炉；

(3)工业锅炉SO2减排要完善已有的湿法脱硫技术，新的脱硫剂，减少结垢现象的发生，同时生产、的材料。干法脱硫因无结垢、腐蚀现象，可新的吸收剂，提高干法脱硫的效率；

(4)SO2氮氧化物和烟尘的控制，应大力推广联合控制技术。如：固相吸收/烟气同时脱硫脱硝技术、液相同时脱硫脱硝技术等；

(5)推广工业锅炉自动化控制系统、加装锅炉燃烧及烟气在线监测系统，实时了解工业锅炉运行状况，并及时调整，控制大气污染物的排放。