鍋爐脫硝脫硫及除塵系統(tǒng)的應用

環(huán)境保護是我國重要的一項基本國策，隨著各行業(yè)技術(shù)進步的加快以及我國環(huán)境保護法律、法規(guī)的不斷完善，人民越來越來注重環(huán)境保護。我國GDP的增長和重化工業(yè)的不斷發(fā)展，致使我國面臨的環(huán)境壓力與日俱增，如果環(huán)境治理不能達到有效實施，我國將像西方發(fā)達國家一樣走先污染后治理的工化業(yè)道路。
       電廠鍋爐作為燃燒原料的設(shè)備，其在生產(chǎn)運行期間會引起粉塵、氮氧化物及硫氧化物的污染，破壞了周圍的生態(tài)環(huán)境。考慮到可持續(xù)發(fā)展觀對環(huán)境保護的需要，用戶在使用鍋爐期間必須要控制好鍋爐的燃燒產(chǎn)物，采用先進的除塵脫硫脫銷技術(shù)降低鍋爐污染。只有引進高科技輔助設(shè)備操作運行，才能在保證生產(chǎn)質(zhì)量的前提下創(chuàng)造理想的經(jīng)濟效益。對于除塵脫硫脫銷綜合技術(shù)還有相當長的一段路要走。

以下是目前一些常用的鍋爐煙氣脫硫技術(shù)。
       1、干式吸附過濾技術(shù)
       干式吸附主要利用可循環(huán)再生固定吸附材料，能夠完成除去煙氣中SO2和煙塵的目的，經(jīng)水洗后可循環(huán)使用。該裝置一般分為兩部分，預除塵器以及吸附塔。該種裝置能夠?qū)崿F(xiàn)很高的脫硫除塵效率，經(jīng)實驗研究證實其除塵效率達到95%，脫硫效率超過80%。且排出煙氣溫度低，不會造成環(huán)境的二次污染，副產(chǎn)品可回收利用。雖然性能好，但是要求吸附塔入口煙氣含塵須小于150mg/m3，不然會產(chǎn)生堵塞和吸附劑中毒問題。實際中的吸附劑要定期再生，過程繁瑣，且投資額較大。使用等離子體鍋爐進行排出煙氣的脫硫除塵，是近些年新發(fā)展的技術(shù)設(shè)備，在電子束照射到煙氣中含有的N2、O2及水蒸氣后，大部分能力會被其會吸收，生成大量具有極強反應活性的自由基，如OH、O、HO2等。這些生產(chǎn)的自由基結(jié)合煙氣中SO2變硫酸，再同氨中和合成硫酸銨。
       2、濕式雙旋脫硫除塵技術(shù)
       該技術(shù)主要采用水膜、噴淋、水簾等法進行煙氣除塵脫硫。首先要提升排煙溫度，同時控制煙氣對引風機的化學腐蝕;其后再令煙氣引至除塵器頂部，經(jīng)進口旋流板作用從上到下旋流經(jīng)除塵器內(nèi)筒。內(nèi)筒頂部裝水噴淋頭，水流方向逆著煙氣方向。在水流噴淋時，煙氣中的SQ2被堿液吸收，受到離心作用，吸附了塵的水被甩向內(nèi)壁形成水膜，出現(xiàn)水膜除塵效果。氣流在內(nèi)筒下端會經(jīng)水簾沖洗，氣流經(jīng)旋流進板進入外筒脫水，再進入引風機作防腐處理，溫度升高后進入引風機。這種處理設(shè)備主要用于小型鍋爐。在處理中，因為煙氣帶水問題不能合理解決，所以除塵器底部及引風機葉片的積灰必須定期清理，一般為3個月左右。實驗證明，該設(shè)備的除塵效率在95%以上，使用脫硫劑的情況下脫硫效率可達70%。
       3、干濕結(jié)合式鍋爐煙氣脫硫除塵技術(shù)
       使用該方法的主體設(shè)備為一立式塔，塔內(nèi)綜合了干、濕兩種設(shè)備的處理形式，從下至上分別為旋風除塵段、吸收段、脫水段。煙氣被引入到下部的旋風除塵段會有較大顆粒的清除，之后進入吸收段即布滿吸收液的篩板，此時可以同吸收液有完全接觸，實現(xiàn)傳質(zhì)吸收，脫除SO2和微細粉塵。經(jīng)過前兩個部分的煙氣在脫水段內(nèi)脫水除霧可以避免煙氣帶水，最后經(jīng)設(shè)備出口排至煙囪。該設(shè)備的主要優(yōu)點是液氣比小(0.3-0.5L/m3)，氣液接觸充分，塔內(nèi)持液量大，除塵效率在95%以上，脫硫效率至70%。該方法適用于6t/h以下規(guī)格的小型燃煤鍋爐，但是整個設(shè)備的造價較高。
       4、脫硝技術(shù)
       常用的脫硝技術(shù)主要有兩種：SNCR煙氣脫硝技術(shù)、SCR煙氣脫硝技術(shù)，同時當前還出現(xiàn)了聯(lián)合煙氣脫硝技術(shù)。SNCR煙氣脫硝技術(shù)、SCR煙氣脫硝技術(shù)的優(yōu)點在于其能夠促使煤碳充分燃燒，并且使鍋爐內(nèi)部的壓力提高。
       （1）SCR脫硝技術(shù)(選擇性催化還原法)
       煙氣脫硝技術(shù)是一種成熟的NOx控制處理方法.這種方法是指在有氧條件下且合適的溫度范圍內(nèi)，用還原劑NH3在催化劑的作用下將NOx有選擇性地還原為氮氣和水，脫硝效率能夠達到60%至90%。
       （2）SNCR脫硝技術(shù)(非選擇性催化還原法)
       指在沒有催化劑參與的情況下，用氨(NH3)或尿素(CO(NH2)2)等還原劑將煙氣中的NOX還原為N2和水。爐膛是該技術(shù)的主要反應器，爐膛溫度要保持在900-1100℃，脫硝效率受鍋爐設(shè)計、鍋爐負荷等因素的影響較大，脫硝效率較低，在30%～60%之間，因此多用于低NOx燃燒器的輔助工程。而且作為還原劑的尿素又會產(chǎn)生一定的N2O，會對臭氧造成一定的破壞。
       （3）SNCR/SCR聯(lián)合煙氣脫硝技術(shù)
       鑒于以上兩種脫硝技術(shù)各有優(yōu)缺點，因此可以將以上兩種脫硝技術(shù)聯(lián)合使用，其脫硝效率能夠達到60%-80%。但是在該工藝中，必須對SCR脫硝效率進行控制，不得超過30%。這種技術(shù)具有比較復雜的運行系統(tǒng)，實際應用較少。
       脫硝技術(shù)的主要發(fā)展方向就是積極開發(fā)，聯(lián)合使用爐后SCR煙氣脫硝技術(shù)和低NOx燃燒技術(shù)，同時積極研發(fā)低溫催化劑。
       5、火電廠鍋爐脫硫脫硝與煙氣除塵的一體化技術(shù)
       將脫硫脫硝技術(shù)和煙氣除塵技術(shù)結(jié)合起來，是火電廠鍋爐生產(chǎn)的一個重要的發(fā)展方向，這也對火電廠的可持續(xù)發(fā)展起到了重要的作用。當前火電廠對脫硫脫硝技術(shù)和煙氣除塵技術(shù)的運用仍然存在一定的問題。要使用脫硫脫硝和煙氣除塵技術(shù)必然要投入較多的成本，這也會影響火電廠的運營成本，給火電廠帶來一定的壓力。而且脫硫脫硝和煙氣除塵設(shè)備，所需的場地較大，用電量較大。這些都嚴重影響了火電廠的生產(chǎn)運營，不能滿足火電廠的生產(chǎn)和發(fā)展需要。
       鑒于此，火電廠應該將煤碳燃燒技術(shù)和和煙氣脫硝技術(shù)聯(lián)合使用，節(jié)約設(shè)備投入。而且鍋爐低負荷的溫度如果達到了催化，那么催化劑就會發(fā)生一定的溫度反應，可以在該溫度區(qū)域內(nèi)加裝脫硫裝置，達到脫硫的目的。

火電廠生產(chǎn)過程中必然會使用煤碳參與燃燒，但是煤碳燃燒發(fā)電又會帶來一定的環(huán)境污染，這就需要火電廠采取各種有效的脫硫脫硝、煙氣除塵技術(shù)，減少各種有害氣體的排放。我國社會對于大氣污染排放的重視程度越來越高，也制定了更為嚴格的大氣污染排放標準。為了得到持續(xù)、穩(wěn)定的發(fā)展，火電廠必須積極研發(fā)脫硫脫硝和煙氣除塵的聯(lián)合新技術(shù)。