燃煤鍋爐煙氣對環(huán)境污染治理技術(shù)及應(yīng)用

張新星

摘要： 資源環(huán)境約束是當(dāng)前中國經(jīng)濟(jì)發(fā)展面臨的主要問題之一，綠色是“十三五”規(guī)劃的五大理念之一，“十九大”報告提出建設(shè)生態(tài)文明是中華民族永續(xù)發(fā)展的千年大計(jì)。對與燃煤鍋爐煙氣治理及應(yīng)用相關(guān)技術(shù)問題進(jìn)行分析，目的在于提高煤炭利用率，降低煙氣排放量，倡導(dǎo)低碳理念。

關(guān)鍵詞： 環(huán)境污染；二氧化硫；節(jié)能減排

1 燃煤鍋爐煙氣除塵技術(shù)

1.1 過濾式

另一種常用的除塵器為過濾式除塵器，它的原理是用過濾網(wǎng)阻擋煙氣中的粉塵進(jìn)入大氣，達(dá)到除塵目的。根據(jù)污染情況不同，可以選擇的過濾式除塵包括空氣過濾、袋式除塵以及顆粒層除塵3種辦法。其中，除塵效率最高的是袋式除塵器。雖然袋式除塵器屬于傳統(tǒng)除塵器，但隨著新技術(shù)、新工藝的發(fā)展，其結(jié)構(gòu)型式也有所創(chuàng)新，濾料和清灰方式也在不斷改進(jìn)，除塵性能得到提升，適用的范圍不斷擴(kuò)大，發(fā)揮的作用也越來越大。

1.2 電除塵

處理大量煙氣時，一般都采用電除塵方式，相對而言電除塵效率很高，其原理是利用粉塵顆粒自帶靜電力來實(shí)現(xiàn)除塵目的。由于其直接作用于粉塵顆粒，氣流阻力相對較小，所以效率更高。電除塵的優(yōu)點(diǎn)是不怕高溫高壓、強(qiáng)酸堿等特殊環(huán)境；且除塵效率高；缺點(diǎn)是設(shè)備昂貴且龐大，即占用大量資金又占據(jù)大空間，因此需要就此作出有效的技術(shù)改進(jìn)。

1.3 機(jī)械式

燃煤鍋爐煙氣中有害物質(zhì)之一是粉塵，減少污染的一項(xiàng)重要措施就是除去粉塵。按照污染情況，根據(jù)不同的去粉塵原理，都可以有效地除去煙氣中的固體顆粒物，實(shí)現(xiàn)除塵的目的。機(jī)械式除塵的基本原理是根據(jù)是粉塵顆粒的質(zhì)量及體積不同來設(shè)計(jì)的一種機(jī)械達(dá)到除塵目的。其中旋風(fēng)除塵器是使用最廣泛的除塵機(jī)械，在所有的除塵機(jī)械器中，它的優(yōu)點(diǎn)在于性價比相對較高，操作也很簡單，對環(huán)境要求不高，耐腐蝕性能好，除塵效率高。缺點(diǎn)是它只能作用于大顆粒粉塵（直徑>5μm），對小顆粒的粉塵無效；所以旋風(fēng)除塵器的使用還是有一定的局限性。

1.4 濕式除塵

濕式除塵也是較常見的一種除塵方式。其原理是水與煙氣中粉塵顆粒結(jié)合，形成直徑超過10μm的大粉塵顆粒，再將這些大粉塵顆粒除去。通常情況下，濕式除塵的同時也可以實(shí)現(xiàn)煙塵脫二氧化硫，所以濕式除塵是目前最高效的辦法，其優(yōu)點(diǎn)還包括成本低廉、操作簡便、維護(hù)容易及適用環(huán)境廣泛等；缺點(diǎn)就是會產(chǎn)生大量污水，且濕式除塵器容易被腐蝕，需要改進(jìn)管道材質(zhì)。常見的大量處理煙塵的濕式除塵器有兩種，即文丘里除塵器與麻石水膜除塵器，根據(jù)具體需要，選擇最佳的除塵器或者把兩種濕式除塵器結(jié)合起來使用，充分發(fā)揮每一種除塵器的優(yōu)勢，以此來提高除塵效率，同時也可以解決管道腐蝕問題。自激噴霧除塵器則適用于小型鍋爐的煙氣除塵處理。

2 燃煤鍋爐煙氣脫硫技術(shù)

2.1 半干法

先用蒸發(fā)法除去水分，剩余的含硫物質(zhì)就變成了干粉狀態(tài)，再利用袋式除塵器除塵，含硫物質(zhì)以干粉顆粒形式一并被除去，以此來達(dá)到有效的脫硫目的。傳統(tǒng)除塵技術(shù)是在爐內(nèi)噴鈣，進(jìn)行技術(shù)改進(jìn)后，爐內(nèi)噴鈣的同時可以噴一些增濕活化劑，形成活化反應(yīng)器，也可以直接噴水增濕，這樣有利于提高除塵效率，同時，還可以促進(jìn)一些脫硫反應(yīng)進(jìn)行，達(dá)到煙氣除塵脫硫目的。半干半濕法脫硫技術(shù)實(shí)際上是濕法和干法脫硫技術(shù)的結(jié)合方法，保留了干法與濕法的有點(diǎn)。使用的脫硫劑一般是，將石灰或石膏等，脫硫時還要加入一種脫硫灰堿性物質(zhì)，當(dāng)煙氣進(jìn)入煙道時，煙氣、脫硫劑與脫硫灰堿性物質(zhì)三相結(jié)合，達(dá)到有效脫硫目的。

2.2 濕法

濕法是直接用可與煙氣中的二氧化硫反應(yīng)的鹽或堿溶液進(jìn)行脫硫。把煙氣通入含鹽或堿溶液的反應(yīng)池里，氣體二氧化硫在反應(yīng)池里發(fā)生反應(yīng)，速率快、脫硫效率也高?，F(xiàn)有技術(shù)條件下，選取石灰石做脫硫劑時，在鈣與硫含量差不多的條件下，脫硫率可以達(dá)到90%以上，一般大型燃煤電站都是采用這種方法進(jìn)行煙氣脫硫。常用的脫硫劑還有以下幾種：石灰石-石膏、氨水、海水等，以此產(chǎn)生了常說的石灰石-石膏濕法、氨法、海水法以及雙堿法等。不論是哪一種濕法脫硫，都要產(chǎn)生大量的工業(yè)廢水，就存在廢水處理問題[1]。因此，還應(yīng)該置備一套工業(yè)廢水處理裝置，這樣就增大了設(shè)備投入費(fèi)用，后期也相當(dāng)于兩套設(shè)備運(yùn)行，運(yùn)行成本也極高。近年來，工業(yè)上提出了零排放要求，這又給濕法脫硫技術(shù)帶來了新的挑戰(zhàn)，濕法脫硫技術(shù)工藝急需改善。

2.3 干法

干法脫硫又稱直接脫硫法。傳統(tǒng)干法脫硫是采用能夠循環(huán)利用的吸收劑或吸附劑材料，吸收煙氣中的二氧化硫，再利用催化劑催化二氧化硫生成新的不污染環(huán)境的化合物，從而達(dá)到脫硫的目的。隨著技術(shù)的更新發(fā)展，現(xiàn)在已經(jīng)出現(xiàn)了利用電子束照射或者脈沖電暈形成煙氣等離子體，激發(fā)水分子發(fā)生電離，產(chǎn)生H+和OH-，而活化二氧化硫、氮氧化物分子與H+和OH-結(jié)合生成濃硫酸和氨，而濃硫酸和氨反應(yīng)生成硫酸氨，實(shí)現(xiàn)脫硫目的，且不產(chǎn)生污染物，得到硫酸氨是1種工業(yè)原材料，也可以當(dāng)作氮肥使用[2]。除此之外，荷電干式噴射脫硫法也是一種新型的干法脫硫技術(shù)，這種干法脫硫技術(shù)的原理是向煙氣中噴射能夠循環(huán)利用的吸收劑或吸附劑材料，且這類吸收劑或吸附劑是帶有靜電荷的，可以增強(qiáng)粉塵中的二氧化硫、氮氧化物分子的活性，促進(jìn)催化反應(yīng)發(fā)生，提高脫硫效率及效果。

3 提升環(huán)境污染治理效率的對策

3.1 調(diào)整環(huán)境污染治理的投入或產(chǎn)出規(guī)模

應(yīng)根據(jù)各項(xiàng)污染治理的不同狀況，針對性地調(diào)整投入或產(chǎn)出規(guī)模，以提高規(guī)模效率。對于污水和工業(yè)廢水治理，應(yīng)該通過各種方式增加其產(chǎn)出。比如，調(diào)整污水處理設(shè)施的空間布局，重點(diǎn)增加對外圍城區(qū)、鎮(zhèn)的污水處理量[3]。加強(qiáng)對工業(yè)企業(yè)的廢水處理設(shè)施正常運(yùn)行的監(jiān)督，避免設(shè)施閑置，確保工業(yè)廢水都能得到處理。對于處理率已經(jīng)接近100%的廢物、垃圾處理等項(xiàng)目，應(yīng)該精簡投入規(guī)模，以此提高效率。

3.2 推動環(huán)境污染治理的制度完善

一要充分發(fā)揮監(jiān)管作用，對城市污染治理進(jìn)行更有效的規(guī)制，實(shí)施更有力的獎懲，尤其是要加強(qiáng)對從事污染治理的公用事業(yè)單位的成本費(fèi)用監(jiān)督管理和產(chǎn)出核算，以及對污染企業(yè)的環(huán)保監(jiān)管；二是要進(jìn)行制度創(chuàng)新，實(shí)施環(huán)保服務(wù)供給側(cè)改革[4]。環(huán)境治理也是一項(xiàng)公共服務(wù)的供給，但公共服務(wù)的供給并不意味著政府的大包大攬，應(yīng)該融合公共服務(wù)外包、購買等先進(jìn)的供給模式，將這項(xiàng)服務(wù)交給更有效率的承擔(dān)者。

結(jié)束語：

目前，燃煤鍋爐煙氣是在最大的大氣污染源。雖然，我國在燃煤鍋爐煙氣污染治理方面已經(jīng)采取了一定的措施，也取得了一些效果，但當(dāng)前我國大氣污染還是比較嚴(yán)重，因此，還是應(yīng)該就燃煤鍋爐煙氣治理技術(shù)進(jìn)行深入研究，對燃煤鍋爐排放的煙氣特別是其中的粉塵含量和二氧化硫含量進(jìn)行嚴(yán)格控制，確保排放煙氣中的粉塵及二氧化硫的含量符合國家標(biāo)準(zhǔn)。只有通過有效的除塵脫硫技術(shù)改進(jìn)，達(dá)到燃煤鍋爐煙氣治理效果，才能在增加燃煤鍋爐的運(yùn)行效益的同時，確保其排放的煙氣不造成大氣環(huán)境污染，實(shí)現(xiàn)綠色環(huán)保低碳的新工業(yè)理念。

參考文獻(xiàn)

[1]梁云平，王則武，馬召輝，石愛軍，胡月琪，王琛，楊懂艷.燃煤鍋爐濕法脫硫煙氣中顆粒物排放特征[J].中國環(huán)境監(jiān)測，2016，32（05）：35-39.

[2]胡月琪，馮亞君，王琛，馬召輝，姜濤.燃煤鍋爐煙氣中CPM與水溶性離子監(jiān)測方法及應(yīng)用研究[J].環(huán)境監(jiān)測管理與技術(shù)，2016，28（01）：41-45.

[3]范戰(zhàn)平.論我國環(huán)境污染第三方治理機(jī)制構(gòu)建的困境及對策[J].鄭州大學(xué)學(xué)報（哲學(xué)社會科學(xué)版），2015，48（02）：41-44.

[4]王鵬，謝麗文.污染治理投資、企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新與污染治理效率[J].中國人口·資源與環(huán)境，2014，24（09）：51-58.