我國的工業
鍋爐除塵器決大多數是燃煤鍋爐,年消耗4.9億噸標準煤,平均效率為65%~70%,水平低1020個百分點,污染物排放居高不下。2012年燃煤工業鍋爐排放煙塵約410萬噸,二氧化硫約570萬噸,氮氧化物約200萬噸,分別占排放總量的32%,26%,15%左右。
燃煤工業鍋爐大多分布在城市及其周邊地區,又是低煙囪排放,運行熱效率普遍低于設計熱效率,加之燃用煤種與設計煤種差異大,是影響城市空氣質量的重要原因之一,特別是在采暖期采暖鍋爐大量投人運行,城市冬季大氣污染指數較其他季節明顯偏高,導致冬季城市空氣質量進一步惡化。
1、我國燃煤工業鍋爐大氣污染治理現狀煙塵
我國燃煤工業鍋爐煙塵的治理始于20世紀70年代, 初廣泛使用的是機械式除塵器,包括慣性除塵器、旋風除塵器等,其中以旋風除塵器為主,特點是結構簡單、造價低,能處理大流量、高濃度的含顆粒(固體和液體)氣體,缺點是除塵效率不高,該類除塵器作為預除塵現在鍋爐煙氣治理中仍有應用。隨著環境保護要求的不斷嚴格,又發展了濕式除塵器。濕式除塵器對細粒子的捕集很有效,除塵效率可達70%一95%。
目前,國內大于10t/h的工業鍋爐基本上都是采用濕式除塵器,對10t/h以上的拋煤機鍋爐、煤粉爐或沸騰爐,在原
鍋爐除塵器配套的十式旋風除塵器后部再加麻石離心水膜除塵器。近年來,由于受到嚴格的地方排放標準的約束,新建的小型熱電聯產、集中供熱等用途的鍋爐,配置了靜電除塵器或袋式除塵器,或者將原有的機械式除塵或濕法除塵改造為靜電或布袋除塵,且除塵器的發展很快。
2、二氧化硫燃煤鍋爐二氧化硫的治理按燃燒過程可分為燃燒前、燃燒中和燃燒后脫硫三種。
燃燒前脫硫技術中的物理洗選煤技術得到了大規模推廣應用,目前的煤炭洗選能力已達到15億t/a。燃燒中脫硫技術包括燃用固硫型煤、爐內噴鈣加尾部增濕活化脫硫和循環流化床技術等。固硫型煤固硫率可達40%一60%,減少煙塵排放量60%,節約煤炭15%-27%,尤其適宜中小型燃用中低硫煤的鍋爐應用。爐內噴鈣加尾部增濕活化脫硫技術曾在貴陽、上海等地的20t/h及以下工業鍋爐中得到應用,在循環流化床鈣硫比為1.2(摩爾比)時,脫硫率可達85%。
燃燒后脫硫是指對鍋爐尾部煙氣進行脫硫處理,凈化煙氣。這是目前世界上已實現大規模商業化應用的脫硫技術,從技術、成本等各個方面綜合考慮,在今后相當長的時間內,
鍋爐除塵器煙氣二氧化硫污染的治理仍會以煙氣脫硫技術為主,常見的有石灰/石灰石法、氨法、氧化鎂法等脫硫技術。
3、氮氧化物
“十二五”期間,將“氮氧化物”作為新的考核指標納人了總量減排體系。氮氧化物控制技術包括低氮燃燒技術和煙氣脫硝技術,低氮燃燒技術是根據燃料在燃燒過程中氮氧化物的生成機理,通過改進燃燒技術來降低氮氧化物生成和排放的技術,一般是指空氣分級燃燒技術、燃料分級燃燒技術和低氮燃燒器等。煙氣脫硝技術分為選擇性催化還原技術(SCR)、選擇性非催化還原技術(SNCR)兩種。鑒于燃煤工業鍋爐的爐膛結構和燃燒方式有別于發電鍋爐,且鍋爐容量較小,運行方式也不相同,燃煤工業鍋爐氮氧化物的減排技術 先應在發展部分循環流化床鍋爐的同時,針對燃煤工業鍋爐以層燃爐為主的特點,借鑒發電鍋爐低氮燃燒技術的原理進行拓展fA-火探索性開展鍋爐煙氣脫硝技術的應用。選擇性催化還原技術(SCR)、選擇性非催化還原技術(SCR)和作為比較成熟的技術已在火力發電廠煙氣脫硝中得到廣泛應用,但由于鍋爐運行不穩定等原因,在工業和采暖鍋爐中的應用較少。近年來,大氣污染形勢嚴峻,一些地方政府為有效控制氮氧化物的排放量,積極推進燃煤鍋爐煙氣脫硝技術的應用。如北京市為繼續控制煤煙型污染,在遠郊區不具備清潔能源供應條件的城鎮地區實施燃煤鍋爐整合,昌平、順義、懷柔等遠郊區縣已基本建成23個大型集中燃煤供熱中心,并要求配套建設脫硝設施。