我国燃煤工业锅炉除尘器大气污染治理现状

我国的工业锅炉除尘器决大多数是燃煤锅炉,年消耗4.9亿吨标准煤,平均效率为65%~70%,水平低1020个百分点,污染物排放居高不下。2012年燃煤工业锅炉排放烟尘约410万吨,二氧化硫约570万吨,氮氧化物约200万吨,分别占排放总量的32%,26%,15%左右。
燃煤工业锅炉大多分布在城市及其周边地区,又是低烟囱排放,运行热效率普遍低于设计热效率,加之燃用煤种与设计煤种差异大,是影响城市空气质量的重要原因之一,特别是在采暖期采暖锅炉大量投人运行,城市冬季大气污染指数较其他季节明显偏高,导致冬季城市空气质量进一步恶化。
  1、我国燃煤工业锅炉大气污染治理现状烟尘
  我国燃煤工业锅炉烟尘的治理始于20世纪70年代,   初广泛使用的是机械式除尘器,包括惯性除尘器、旋风除尘器等,其中以旋风除尘器为主,特点是结构简单、造价低,能处理大流量、高浓度的含颗粒(固体和液体)气体,缺点是除尘效率不高,该类除尘器作为预除尘现在锅炉烟气治理中仍有应用。随着环境保护要求的不断严格,又发展了湿式除尘器。湿式除尘器对细粒子的捕集很有效,除尘效率可达70%一95%。
  目前,国内大于10t/h的工业锅炉基本上都是采用湿式除尘器,对10t/h以上的抛煤机锅炉、煤粉炉或沸腾炉,在原锅炉除尘器配套的十式旋风除尘器后部再加麻石离心水膜除尘器。近年来,由于受到严格的地方排放标准的约束,新建的小型热电联产、集中供热等用途的锅炉,配置了静电除尘器或袋式除尘器,或者将原有的机械式除尘或湿法除尘改造为静电或布袋除尘,且除尘器的发展很快。
  2、二氧化硫燃煤锅炉二氧化硫的治理按燃烧过程可分为燃烧前、燃烧中和燃烧后脱硫三种。
  燃烧前脱硫技术中的物理洗选煤技术得到了大规模推广应用,目前的煤炭洗选能力已达到15亿t/a。燃烧中脱硫技术包括燃用固硫型煤、炉内喷钙加尾部增湿活化脱硫和循环流化床技术等。固硫型煤固硫率可达40%一60%,减少烟尘排放量60%,节约煤炭15%-27%,尤其适宜中小型燃用中低硫煤的锅炉应用。炉内喷钙加尾部增湿活化脱硫技术曾在贵阳、上海等地的20t/h及以下工业锅炉中得到应用,在循环流化床钙硫比为1.2(摩尔比)时,脱硫率可达85%。
  燃烧后脱硫是指对锅炉尾部烟气进行脱硫处理,净化烟气。这是目前世界上已实现大规模商业化应用的脱硫技术,从技术、成本等各个方面综合考虑,在今后相当长的时间内,锅炉除尘器烟气二氧化硫污染的治理仍会以烟气脱硫技术为主,常见的有石灰/石灰石法、氨法、氧化镁法等脱硫技术。
  3、氮氧化物
  “十二五”期间,将“氮氧化物”作为新的考核指标纳人了总量减排体系。氮氧化物控制技术包括低氮燃烧技术和烟气脱硝技术,低氮燃烧技术是根据燃料在燃烧过程中氮氧化物的生成机理,通过改进燃烧技术来降低氮氧化物生成和排放的技术,一般是指空气分级燃烧技术、燃料分级燃烧技术和低氮燃烧器等。烟气脱硝技术分为选择性催化还原技术(SCR)、选择性非催化还原技术(SNCR)两种。鉴于燃煤工业锅炉的炉膛结构和燃烧方式有别于发电锅炉,且锅炉容量较小,运行方式也不相同,燃煤工业锅炉氮氧化物的减排技术   先应在发展部分循环流化床锅炉的同时,针对燃煤工业锅炉以层燃炉为主的特点,借鉴发电锅炉低氮燃烧技术的原理进行拓展fA-火探索性开展锅炉烟气脱硝技术的应用。选择性催化还原技术(SCR)、选择性非催化还原技术(SCR)和作为比较成熟的技术已在火力发电厂烟气脱硝中得到广泛应用,但由于锅炉运行不稳定等原因,在工业和采暖锅炉中的应用较少。近年来,大气污染形势严峻,一些地方政府为有效控制氮氧化物的排放量,积极推进燃煤锅炉烟气脱硝技术的应用。如北京市为继续控制煤烟型污染,在远郊区不具备清洁能源供应条件的城镇地区实施燃煤锅炉整合,昌平、顺义、怀柔等远郊区县已基本建成23个大型集中燃煤供热中心,并要求配套建设脱硝设施。
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