我國的工業(yè)
鍋爐除塵器決大多數(shù)是燃煤鍋爐,年消耗4.9億噸標(biāo)準(zhǔn)煤,平均效率為65%~70%,水平低1020個(gè)百分點(diǎn),污染物排放居高不下。2012年燃煤工業(yè)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(yè)鍋爐大多分布在城市及其周邊地區(qū),又是低煙囪排放,運(yùn)行熱效率普遍低于設(shè)計(jì)熱效率,加之燃用煤種與設(shè)計(jì)煤種差異大,是影響城市空氣質(zhì)量的重要原因之一,特別是在采暖期采暖鍋爐大量投人運(yùn)行,城市冬季大氣污染指數(shù)較其他季節(jié)明顯偏高,導(dǎo)致冬季城市空氣質(zhì)量進(jìn)一步惡化。
1、我國燃煤工業(yè)鍋爐大氣污染治理現(xiàn)狀煙塵
我國燃煤工業(yè)鍋爐煙塵的治理始于20世紀(jì)70年代, 初廣泛使用的是機(jī)械式除塵器,包括慣性除塵器、旋風(fēng)除塵器等,其中以旋風(fēng)除塵器為主,特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單、造價(jià)低,能處理大流量、高濃度的含顆粒(固體和液體)氣體,缺點(diǎn)是除塵效率不高,該類除塵器作為預(yù)除塵現(xiàn)在鍋爐煙氣治理中仍有應(yīng)用。隨著環(huán)境保護(hù)要求的不斷嚴(yán)格,又發(fā)展了濕式除塵器。濕式除塵器對細(xì)粒子的捕集很有效,除塵效率可達(dá)70%一95%。
目前,國內(nèi)大于10t/h的工業(yè)鍋爐基本上都是采用濕式除塵器,對10t/h以上的拋煤機(jī)鍋爐、煤粉爐或沸騰爐,在原
鍋爐除塵器配套的十式旋風(fēng)除塵器后部再加麻石離心水膜除塵器。近年來,由于受到嚴(yán)格的地方排放標(biāo)準(zhǔn)的約束,新建的小型熱電聯(lián)產(chǎn)、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(jī)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(fā)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(shù)中的物理洗選煤技術(shù)得到了大規(guī)模推廣應(yīng)用,目前的煤炭洗選能力已達(dá)到15億t/a。燃燒中脫硫技術(shù)包括燃用固硫型煤、爐內(nèi)噴鈣加尾部增濕活化脫硫和循環(huán)流化床技術(shù)等。固硫型煤固硫率可達(dá)40%一60%,減少煙塵排放量60%,節(jié)約煤炭15%-27%,尤其適宜中小型燃用中低硫煤的鍋爐應(yīng)用。爐內(nèi)噴鈣加尾部增濕活化脫硫技術(shù)曾在貴陽、上海等地的20t/h及以下工業(yè)鍋爐中得到應(yīng)用,在循環(huán)流化床鈣硫比為1.2(摩爾比)時(shí),脫硫率可達(dá)85%。
燃燒后脫硫是指對鍋爐尾部煙氣進(jìn)行脫硫處理,凈化煙氣。這是目前世界上已實(shí)現(xiàn)大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用的脫硫技術(shù),從技術(shù)、成本等各個(gè)方面綜合考慮,在今后相當(dāng)長的時(shí)間內(nèi),
鍋爐除塵器煙氣二氧化硫污染的治理仍會(huì)以煙氣脫硫技術(shù)為主,常見的有石灰/石灰石法、氨法、氧化鎂法等脫硫技術(shù)。
3、氮氧化物
“十二五”期間,將“氮氧化物”作為新的考核指標(biāo)納人了總量減排體系。氮氧化物控制技術(shù)包括低氮燃燒技術(shù)和煙氣脫硝技術(shù),低氮燃燒技術(shù)是根據(jù)燃料在燃燒過程中氮氧化物的生成機(jī)理,通過改進(jìn)燃燒技術(shù)來降低氮氧化物生成和排放的技術(shù),一般是指空氣分級燃燒技術(shù)、燃料分級燃燒技術(shù)和低氮燃燒器等。煙氣脫硝技術(shù)分為選擇性催化還原技術(shù)(SCR)、選擇性非催化還原技術(shù)(SNCR)兩種。鑒于燃煤工業(yè)鍋爐的爐膛結(jié)構(gòu)和燃燒方式有別于發(fā)電鍋爐,且鍋爐容量較小,運(yùn)行方式也不相同,燃煤工業(yè)鍋爐氮氧化物的減排技術(shù) 先應(yīng)在發(fā)展部分循環(huán)流化床鍋爐的同時(shí),針對燃煤工業(yè)鍋爐以層燃爐為主的特點(diǎn),借鑒發(fā)電鍋爐低氮燃燒技術(shù)的原理進(jìn)行拓展fA-火探索性開展鍋爐煙氣脫硝技術(shù)的應(yīng)用。選擇性催化還原技術(shù)(SCR)、選擇性非催化還原技術(shù)(SCR)和作為比較成熟的技術(shù)已在火力發(fā)電廠煙氣脫硝中得到廣泛應(yīng)用,但由于鍋爐運(yùn)行不穩(wěn)定等原因,在工業(yè)和采暖鍋爐中的應(yīng)用較少。近年來,大氣污染形勢嚴(yán)峻,一些地方政府為有效控制氮氧化物的排放量,積極推進(jìn)燃煤鍋爐煙氣脫硝技術(shù)的應(yīng)用。如北京市為繼續(xù)控制煤煙型污染,在遠(yuǎn)郊區(qū)不具備清潔能源供應(yīng)條件的城鎮(zhèn)地區(qū)實(shí)施燃煤鍋爐整合,昌平、順義、懷柔等遠(yuǎn)郊區(qū)縣已基本建成23個(gè)大型集中燃煤供熱中心,并要求配套建設(shè)脫硝設(shè)施。