高爐煤氣鍋爐煙氣除塵脫硫脫硝技術(shù)探討

劉興奎

【摘 要】我國在發(fā)展過程中，大型冶金企業(yè)促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)的增長，利用高爐煤氣發(fā)電已得到普遍應(yīng)用。然而，在電廠運(yùn)行期間，鍋爐煙氣含有硫與硝等物質(zhì)，若煙氣未能經(jīng)過有效的處理，直接排放到大氣當(dāng)中，必將對大氣產(chǎn)生污染。為了達(dá)到節(jié)能減排的目標(biāo)，應(yīng)當(dāng)對高爐煤氣鍋爐煙氣予以除塵脫硫脫硝處理，繼而減輕對環(huán)境的污染。因此，本文針對高爐煤氣鍋爐煙氣除塵脫硫脫硝技術(shù)進(jìn)行了分析，從而為推動(dòng)冶金企業(yè)余熱電廠的可持續(xù)發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。

【關(guān)鍵詞】高爐煤氣；鍋爐；煙氣；除塵；脫硫脫硝技術(shù)

在電廠日常運(yùn)行過程中，高爐煤氣是比較重要的燃料，是一種混合煤氣。高爐煤氣在燃燒時(shí)，會(huì)釋放大量的物質(zhì)，這些物質(zhì)含有硫和硝。同時(shí)，也產(chǎn)生了煙塵，如果這些物質(zhì)未能經(jīng)過處理，就向大氣排放，將產(chǎn)生一定的污染，因而降低了空氣的質(zhì)量，對人們的生命健康也構(gòu)成了影響。因此，通過發(fā)揮高爐煤氣鍋爐煙氣除塵脫硫脫硝技術(shù)的重要作用，對高爐煤氣鍋爐煙氣進(jìn)行處理，消除煙氣中的有害物質(zhì)，使得排放的煙氣能夠符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，而且達(dá)到節(jié)能減排的目標(biāo)，從而保護(hù)生態(tài)環(huán)境，也促進(jìn)冶金企業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。

一、高爐煤氣鍋爐煙氣的特點(diǎn)

一般情況下，對于高爐煤氣鍋爐煙氣而言，其是在高爐煤氣鍋爐室燃燒之后產(chǎn)生的，在鍋爐生產(chǎn)時(shí)，采取的主要燃料是混合煤氣，在鍋爐煙囪的熱壓吸力作用之下，經(jīng)過地下煙道與煙囪，鍋爐煙氣向高空排放。高爐煤氣鍋爐煙氣具有如下幾個(gè)特點(diǎn)：第一，鍋爐煙氣的溫度相對低。因?yàn)殄仩t在爐型以及燃料種類等方面有較大的差異性，所以在溫度方面，高爐煤氣鍋爐煙氣也存在一定的差異。大多數(shù)情況之下，鍋爐煙氣的溫度處于220～250℃，個(gè)別的低度低是180℃，高溫則是320℃，但SCR脫硝裝置的最佳反應(yīng)器溫度區(qū)間為320～420℃，所以不能滿足該條件，高爐煤氣鍋爐煙氣具有溫度相對低的特點(diǎn)，若采取常規(guī)的脫硝工藝，那么，脫硝的效率有所降低。第二，煙氣當(dāng)中SO2與NOX含量存在很大的差別。當(dāng)燃料種類具有差異性，或者是操作方面不同時(shí)，會(huì)使得高爐煤氣鍋爐煙氣當(dāng)中SO2與NOX含量存在很大的差別，一般條件下，SO2的含量在50～600mg/Nm3范圍之內(nèi)，對于NOX的含量，則處于450～1200mg/Nm3之間，二者有很大的差異。第三，SO2的含量影響到低溫脫硝。當(dāng)前，在SCR系統(tǒng)脫硝過程中，煙氣通過SCR催化劑，促進(jìn)了SO2向SO3的轉(zhuǎn)變，因而形成了較多的SO3，但在脫硝期間，非常容易形成硫酸氫氨。

二、高爐煤氣鍋爐煙氣除塵脫硫脫硝技術(shù)分析

（一）活性炭法脫硫脫硝技術(shù)

目前，我國在對電力行業(yè)大氣污染物控制過程中，因?yàn)榭茖W(xué)技術(shù)水平不斷提升，所以高爐煤氣鍋爐煙氣除塵脫硫脫硝技術(shù)也呈現(xiàn)顯著提高的狀態(tài)，該技術(shù)也越來越健全。其中，對于活性炭法脫硫脫硝技術(shù)而言，其是高爐煤氣鍋爐煙氣除塵脫硫脫硝技術(shù)的一種，圖1是活性炭法工藝流程，所謂活性炭法，其根據(jù)活性炭具有吸附的特點(diǎn)，以及擁有催化的性能，讓煙氣進(jìn)到預(yù)熱的鍋爐，將熱量回收，然后對其進(jìn)行冷卻降溫處理，再將其裝入活性炭吸附裝置。通常情況下，吸附塔包含兩級，第一級則是脫硫，在煙氣中，二氧化碳被吸附于活性炭的表面，因?yàn)樵跓煔猱?dāng)中，存在水蒸氣與氧氣，所以在二者的作用下，能夠發(fā)生了催化氧化反應(yīng)。第二級就是噴氨，實(shí)施脫硫處理，活性炭發(fā)揮其作用，使得氮氧化物被吸附到其表面，當(dāng)與氨氣發(fā)生了反應(yīng)之后，可以生成水與氮?dú)猓捎诨钚蕴靠梢匝h(huán)利用，凈化后的煙氣，就能夠直接向外排放。

（二）鍋爐煙氣NOX控制技術(shù)

當(dāng)前，對于鍋爐煙氣NOX控制技術(shù)而言，重點(diǎn)采取了燃燒后控制技術(shù)，也就是選擇性催化還原法（SCR）、固體吸收附法，以及吸收法等，利用SCR法時(shí)，將氨作為了還原劑，然后在催化劑的作用之下，有選擇性的將NOX還原為H20與N2，鍋爐煙氣NOX控制技術(shù)是煙氣除塵脫硫脫硝技術(shù)中最為成熟的技術(shù)，因?yàn)闆]有二次污染源，所以達(dá)到了良好的處理效果，降低了對環(huán)境的污染。

（三）鍋爐煙氣SO2、顆粒物控制技術(shù)

目前，在對高爐煤氣鍋爐煙氣進(jìn)行處理時(shí)，考慮到在進(jìn)行脫硫脫硝處理之后，凈煙氣應(yīng)當(dāng)返還到原有的混凝土煙囪實(shí)施熱備，那么，對熱備煙氣的溫度提出了嚴(yán)格的要求，應(yīng)當(dāng)超過130℃，運(yùn)用除塵脫硫脫硝技術(shù)時(shí)，為了降低系統(tǒng)的能耗，基于經(jīng)濟(jì)性與能耗的角度，應(yīng)當(dāng)采取半干法（SDA法）脫硫工藝，應(yīng)用該技術(shù)時(shí)，遵循旋轉(zhuǎn)噴霧半干法脫硫+布袋除塵的原則，可以滿足脫硫后溫度降低與脫硫效率高的要求，從而達(dá)到更好的除塵效果。

三、高爐煤氣鍋爐煙氣除塵脫硫脫硝技術(shù)的具體應(yīng)用

因?yàn)楦郀t煤氣鍋爐煙氣除塵脫硫脫硝技術(shù)具有其獨(dú)特的優(yōu)勢，所以被廣泛應(yīng)用到行業(yè)中。以某發(fā)電企業(yè)為了，為了實(shí)現(xiàn)對高爐煤氣鍋爐煙氣的高效處理，加大了運(yùn)用高爐煤氣鍋爐煙氣除塵脫硫脫硝技術(shù)的力度。在實(shí)際利用該技術(shù)過程中，借助于煤氣加熱鍋爐，使得煙氣的溫度有所提高，加熱到320～420℃范圍內(nèi)，通過SCR反應(yīng)器，實(shí)施了脫硝反應(yīng)之后，煙氣則再次進(jìn)到鍋爐，予以余熱回收。此時(shí)，煙氣的溫度降低，降到100～160℃范圍之內(nèi)。考慮到當(dāng)煙氣的溫度處于180～230℃時(shí)，容易產(chǎn)生硫酸氫銨，因?yàn)樵撐镔|(zhì)的捕捉飛灰能力比較強(qiáng)，所以生成物特別粘稠，不便于清理。因此，先利用半干法脫硫技術(shù)，實(shí)現(xiàn)高效的脫除SO2，再借助于布袋除塵技術(shù)，達(dá)到脫除顆粒物的效果，再采取SCR低溫脫硝技術(shù)，將NOX脫除，然后煙氣進(jìn)到后面布置的除塵設(shè)備，以及脫硫設(shè)備當(dāng)中，從而通過煙囪將煙氣排放當(dāng)大氣當(dāng)中。

四、結(jié)束語

綜上所述，環(huán)境問題一直深受社會(huì)的高度重視，為了創(chuàng)建良好的環(huán)境，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，也為人們的健康提供一定的保障，國家加大了環(huán)保的力度。在發(fā)電行業(yè)發(fā)展過程中，因?yàn)槿菀桩a(chǎn)生污染物，一旦排放不當(dāng)，必將對環(huán)境構(gòu)成威脅。因此，為了合理的處理高爐煤氣鍋爐煙氣，確保所排放的煙氣符合標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)當(dāng)加大高爐煤氣鍋爐煙氣除塵脫硫脫硝技術(shù)的應(yīng)用力度，從而避免有害物質(zhì)排放當(dāng)大氣中，達(dá)到保護(hù)生態(tài)環(huán)境的效果，也進(jìn)一步促進(jìn)行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

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