燃煤小锅炉烟气治理（小编整理）

第一篇：燃煤小锅炉烟气治理

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燃煤小锅炉烟气治理

作者：孙倩

来源：《科技创新导报》2012年第01期

摘 要:通过对燃煤小锅炉的现状分析,并对烟气治理设备进行分析,结合实际,介绍了自制烟气治理设施的结构和原理,证明小投资也能达到污染治理的目的。

关键词:烟气治理

中图分类号:X332 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2012)01(a)-0127-01

环境是人类赖以生存的最基本的要素,然而由于人类生产,生活活动的进行排出大量的有害物质,对大气造成了严重污染。而它们最主要的来源是燃煤锅炉产生的废气。如何解决这些生存发展和环境污染的双方压力,必须寻求一种投资少,运行费用低,便于维护等集除尘和脱硫为一体的治理设施,它是环保工作者的责任和要求。我县的企业现状

我县大型企业少,企业主要以小型板材和防水建材行业为主,企业生产规模小,但却是县财政收入的主要来源。所以必须找到一种即解决企业污染又能使其投资不大的治理方法。根据实际情况,这类企业所用锅炉都在2吨以内,填煤主要是人工填煤,造成燃煤的煤层厚度和燃烧没有规律可言,当煤被大量投入炉膛时,此时正需大量空气进行燃烧,而从炉下通入的空气因煤层的加厚而不能充分接触,致使部分挥发物在高温缺氧的情况下分解和裂化生成炭黑。当煤层充分燃烧时,颗粒污染物相对减少。这样的小锅炉容易产生没有规律的烟气污染。另外我国各地的煤炭都有不同程度地含有化学成分“硫”,据国家环保总局污染控制司副司长李新民介绍说,2010年在燃煤增长7亿吨的前提下,SO2增长了27%。SO2的主要来源有50%左右来自于燃煤。SO2排放总量高达2549万吨,居世界第一。因此对锅炉产生的烟气不但要进行除尘治理,还要进行脱硫除去SO2。而我县的小企业燃煤锅炉的之烟气治理,有必要选用高效率,低能耗,投资少,占地面积小的除尘脱硫装置。烟气治理原理、结构及成效

自2008年以来,我们一直对企业小锅炉的烟尘净化进行跟踪研究和对比,并不断改进烟气净化设施,逐步完善了对小锅炉烟气的治理改造。以前的除尘设施主要是采用干式旋风除尘器,利用旋转气流的离心力来捕捉灰尘。这种除尘器阻力大,效率低,对小颗粒烟尘不起作用,也不能除去SO2。因此这种除尘设备不能满足当前环保形势的要求。而标准的湿法除尘设备,虽然降尘效率高,但投资大,企业不能接受。由于小锅炉大多采用填煤时开启引风机,然后自然通风的燃烧方式,其烟囱抽力很小,所以必须在原有湿式除尘器的原理基础上减少烟气与液体接触的阻力、同时所选液体具有脱硫功能。而脱硫效率与溶液的PH有关,并随pH值增加而增大。为增大脱

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硫效率,需采取投加碱性物质的方法来提高除尘水的pH值。通过对比,发现一般除尘水的PH值控制在9～11之间。除去SO2的效果最好。常用的碱性物质有氨液、石灰、碳酸钠或氢氧化钠等一些碱性物质。它主要是利用碱性物质与SO2反应达到除去SO2的目的。湿法除尘在增加烟气和液体接触时间的同时,又提高SO2的治理效率。所以采用的湿法除尘设备要尽可能使烟气和液体充分接触,这样就能很好地满足即能除尘又能除去SO2的目的。

通过对多家小企业调查研究发现,大多数企业在原有旋风除尘器的基础上,再增加自制湿法除尘器。企业可自制湿法除尘器,只要能有效地增大烟气与水的接触面积和接触时间,从而导致烟气和水混合充分。除尘效率就会提高,从而达到环保要求。现通过对一自制除尘设备进行介绍,在小企业增加少量投资的基础上,达到理想的治污效果。该湿式除尘器结构简单,其主要原理是使碱性液体从高空喷淋与从低处进入的烟气接触,并在气流的流动方向上安装折流板。利用碱性液体与灰尘的碰撞使灰尘吸附液滴,从而使灰尘的质量增大。在气流的流动方向安装折流板,使气流曲线运动,加大了烟气流动路程和时间,从而达到除尘的目的。折板越多,除尘效果越好。湿法除尘中的水被碱性液体所代替,而碱性液体可根据实际条件合理选用,宜选用便于取得成本低廉的物质。根据我县实际,可选用化肥厂生产过程中产生的废弃液氨。液氨和SO2反应,从而达到消除SO2的目的。该设备投资低,除尘脱硫效率高。其具体结构如图1所示,原理是碱性溶液通过淋淋水装置均匀喷出,撞击到挡板后碎裂成细小的液滴和水雾,极大地增加了与烟气的接触面积,使得SO2与碱液充分接触反应,达到了消除SO2的目的。同时灰尘吸附上大量的液滴,质量变大。依惯性继续沿直线前进,被折流板挡下达到除尘目的。折流板上的灰尘被溶液冲到沉淀池中,经粗细两层滤网过滤后变成溶液,由水泵加压后进入淋水装置循环使用,滤网上的污泥可定期清除。溶液定期检测pH并调整到9－11。此装置阻力小,效率高,无水污染等问题,碱液可循环使用,非常适合小锅炉的污染治理。

该组合式烟气治理设施自2008年投入运行以来,经过不断改进和完善,在近3年的使用中未出现异常情况。水泵有轻微的腐蚀,烟尘排放浓度为100－110mg/m3,SO2的排放浓度200-220mg/m3,林格曼黑度＜1,符合GB13271－2001《锅炉大气污染物排放标准》。结语

通过对锅炉现有治理设施的改造，在不增加企业的过重负担,又满足了环保要求。碱液的循环使用,减少了用水量和水的二次污染,系统结构简单,便于维护。在设备运行过程中定期检测溶液的pH,保证溶液的pH在9－11之间,以满足SO2吸收效率,而运行成本很低。烟气中SO2与碱性物质反应后,其生成物随除尘器除下的烟尘降落到过滤池中,需定期清理,污泥中含有一定量的铵盐,污泥可用于农田建设即增加了氮肥而又不会造成二次污染。

第二篇：锅炉烟气治理情况报告

锅炉烟气治理情况报告

公司领导：

根据2015全县环境保护综合治理工作任务的通知（桓政办发【2015】9号）文件要求，大气治理方面主要针对锅炉烟气二氧化硫、氮氧化物、烟尘进行处理，我公司需对锅炉烟气进行脱硝、除尘处理，并安装烟气在线监测仪。目前烟气在线监测仪安装调试完毕，根据监测结果，对比现有烟气排放标准，二氧化硫标准200mg/m³，超标2倍；烟尘标准30mg/m³，超标5倍；氮氧化物200mg/m³，超标2倍。结合现有公司烟气治理设施的情况，汇报如下：

一、现有烟气治理情况

1、脱硫方面

公司两台20t/h链条锅炉，于2008年投资建设两台脱硫塔，材质是花岗岩石垒砌而成，建设费用是16万元/台。运行期间，进行了多次检修，并于2013年对脱硫塔进行了大修，对内部进行衬玻璃鳞片防腐处理。大修运行至今仍多次出现问题，甚至有2次坍塌发生，厂家也多次来维修，但问题一直没有解决。

现在脱硫塔仍存在到处漏风，石块变形等问题，存在烟气排放不达标和安全潜在隐患。因在质保期，通知维修厂家来进行维修，但维修厂家告知我们，不再进行维修，余款也不再进行支付。

2、除尘方面

因污泥烘干设施的建设，在公司东2#锅炉新上了布袋除尘器，目前因污泥烘干设施未运行，布袋除尘器也为正常运行。

3、脱硝方面

两台锅炉一直未上脱硝设施。

二、烟气治理情况方案

1、节能环保要求

根据经信、环保等部门要求，现20t以下（不含20t）的燃煤锅炉，要求淘汰拆除。经沟通了解，未来2—3年20t的锅炉也将作为淘汰的行列。同时自2015年10月1日起大气排污费的收费标准由1.2元/当量调整为3元/当量，费用涨了2.5倍，自2017年1月1日起，收费标准将提高至5元/当量，费用涨了4.2倍。排污标准要求达到超低排放的标准，二氧化硫由200mg/m³调整为50mg/m³，当氧化物由300mg/m³调整为100mg/m³，烟尘由50mg/m³调整为20mg/m³。

目前很多厂家的小型锅炉已改用改用清洁能源，采用生物质锅炉、燃气锅炉、电锅炉，燃煤的清洁锅炉主推高效煤粉炉，价格约40万/吨位，财政补贴15万/吨位，我公司如新上一台20t的锅炉，费用约500万元，投资较大。

2、脱硫、除尘处理方案

目前脱硫方式较为成熟，一般采用双碱法脱硫（石灰/氧化镁+氢氧化钠）方式。主要存在难点为分是塔体的防腐蚀，经调研目前脱硫塔塔的材质主要有以下四种：

1、花岗岩材质脱硫设施。是多年前的方法，缺点是：占地面积大；虽然材质耐腐蚀，但灰缝容易腐蚀。石块自身重量大，存在安全隐患，并需要每年进行防腐检修，属淘汰脱硫方式。

2、铸钢材质脱硫塔。需内部搪瓷防腐，一旦内部防腐有破损，碳钢塔体锈蚀起来非常快，一般1—2年都需要进行防腐检修。

3、玻璃钢材质脱硫塔。成本略低，耐腐蚀性强，但不耐高温，一旦烟气温度过高，会造成塔体损伤。4、316材质不锈钢材质脱硫塔。成本较高（但目前钢材价格低，利于保值），耐腐蚀性强，耐高温，使用寿命长。

烟气治理首要条件是将烟气进行净化，必须经过布袋除尘器，否则极易造成脱硫、脱硝设施堵塞，灰尘过多，影响处理效果。

经调研新上除尘布袋和316材质脱硫塔，价格约为150万元。

3、脱硝处理方案

目前烟气脱硝处理方案主要为SCNR和SCR，

第三篇：河北省燃煤锅炉治理实施方案

河北省燃煤锅炉治理实施方案

一、总体要求

（一）工作要求。明确各级政府治理任务，发挥市场在资源配置中的决定性作用，鼓励企业主动开展燃煤锅炉治理。根据企业所在地集中供热、天然气、新能源等具体条件，按照锅炉所处区域、实际用途、时限要求，逐台确定治理方式、时间等。强化政策资金扶持，严格安全节能环保监督管理，强化法律规章标准约束。组织实施示范项目，推广应用先进适用技术。推行合同能源管理、合同环境管理等第三方治理新模式，为企业提供设计、融资、施工、运行、管理等一条龙服务。

（二）总体目标。到2015年底，设区市和省直管县（市）城市建成区淘汰10蒸吨/小时及以下燃煤锅炉、茶浴炉7176台、22368蒸吨。到2017年底，设区市和省直管县（市）城市建成区淘汰35蒸吨/小时及以下燃煤锅炉、茶浴炉7402台、27018蒸吨，城乡结合部和其他远郊区县城镇地区淘汰10蒸吨/小时及以下燃煤锅炉、茶浴炉3669台、10478蒸吨，确保完成国家下达的燃煤锅炉淘汰任务。同时，完成保留的23562台燃煤锅炉节能环保综合改造提升，确保燃煤锅炉安全高效运行、大幅减少污染物排放。

二、重点任务

（一）通过新增集中供热，拆除取缔一批。在城市集中供热管网覆盖区域，加快发展热电联产，推进供热站提效改造，扩大集中供热能力；在城市集中供热管网未覆盖区域，加快建设大型高效、排放达到燃气标准的燃煤锅炉，实现区域集中供热；组织实施余热供热专项行动，鼓励利用城区周边工业企业生产余热给附近居民供热。限期拆除实现集中供热区域内的小型分散燃煤锅炉，到2017年底，拆除取缔现有燃煤锅炉4125台、13731蒸吨。

（二）通过优化用能结构，置换调整一批。对集中供热管网暂时不能覆盖、有用热刚性需求并具备条件的分散燃煤锅炉，加快推进煤改气、煤改电、煤改生物质、煤改新能源等。全省机关事业单位和洗浴、宾馆、饭店等经营单位分散燃煤锅炉、茶浴炉，要率先实施改造，确保在2015年底前全部完成。到2017年底，置换调整现有燃煤锅炉3111台、11024蒸吨。

（三）通过推广高效节能环保锅炉，更新替代一批。对远郊市（县、区）的城镇及热负荷相对集中的开发区、工业聚集区，引进有实力的专业化大型企业集团，采用BOO、BT、BOT等服务外包模式，建设运行效率高、排放达到燃气标准的大型煤粉高效锅炉、“微煤雾化”锅炉，实施“以大代小”。到2017年，力争更新替代现有燃煤锅炉159台、570蒸吨。

（四）通过实施节能改造和推广优质、洁净煤，提质提效一批。对城镇地区保留的和农村地区分散小型燃煤锅炉，开展燃烧优化、自动控制、低温烟气余热回收等节能技术改造，推广使用低灰、低硫、高热值优质煤及洁净型煤等，加快实现提质提效和节能减排。到2017年底，提质提效现有燃煤锅炉23562台、81988蒸吨。

三、责任分工

（一）省发展改革委负责高效锅炉推广、锅炉节能改造和燃料结构优化，并牵头建立省有关部门参加的联席会议制度。加快热电联产机组建设。确保廊坊、唐山西郊、渤海新区、邯郸东郊等4个在建热电项目2016年冬季供热前建成投产，新增供热面积6000万平方米。加快唐山北郊、承德上板城、邢台热电前期工作，确保2017年冬季供热前建成投产，新增供热面积4000万平方米。扩大清洁能源规模。积极争取国家增加天然气分配指标，加快拓展天然气供应渠道，2017年力争天然气供应规模达到160亿立方米以上。加快建设地热、风能、太阳能、生物质能等新能源供热示范项目，并逐步推广，2017年新增新能源供热面积8000万平方米以上，其中新增地热供热面积6000万平方米。保障优质洁净煤供应。落实好与神华集团签订的优质煤供应协议，增加省外优质煤源，2017年达到1800万吨以上。建设洁净型煤生产配送体系，2017年保供2000万吨以上。推进燃煤锅炉节能改造，推广高效节能锅炉，组织开展燃煤锅炉节能监察服务专项行动，到2017年，基本完成保留的燃煤锅炉节能改造提升。牵头建立燃煤锅炉治理联席会议制度，定期召集省环境保护厅、省农业厅、省住房城乡建设厅、省工业和信息化厅、省质监局、省统计局等部门会商通报工作进展情况，共同解决单个部门难以解决的突出问题。

（二）省环境保护厅牵头负责燃煤锅炉淘汰和污染治理工作，特别是已签署责任状的11071台燃煤锅炉淘汰工作。督导各设区市和省直管县（市）政府，按照确定的名单、方式和时限，逐台抓好落实，按时完成目标淘汰任务。建立淘汰锅炉季度调度、通报制度，将燃煤锅炉治理纳入设区市和省直管县（市）大气污染考核体系并严格考核、奖惩，对完不成目标任务的，暂停审批除民生项目以外的耗煤项目环评报告。严格环保监督管理，对查出的瞒报、违规新建、治理不达标的燃煤锅炉，责令限期整改，到期仍达不到要求的，予以取缔。

（三）省住房城乡建设厅负责城市供热采暖锅炉治理。加快集中供热设施建设。配合省发展改革委抓好热电联产、新能源供热项目建设。对没有热电联产或供热能力已饱和的城市，推广高效煤粉锅炉、“微煤雾化”锅炉、生物质锅炉集中供热。拆除取缔分散供热燃煤锅炉。在城市集中供热管网覆盖区域，在供热能力满足的条件下，配合省环境保护厅限期拆除取缔分散燃煤锅炉，负责将拆除取缔分散燃煤锅炉的区域并入集中供热管网。置换调整供热燃煤锅炉。配合省发展改革委加快推进具备条件的分散供热燃煤锅炉实施煤改气、煤改电、煤改生物质、煤改新能源等。

（四）省工业和信息化厅负责工业燃煤锅炉治理。推广锅炉节能环保新技术，在冶金、化工、建材等行业工业锅炉推广示范新型高效煤粉锅炉系统技术和燃煤烟气净化与热回收一体化技术，在食品、造纸、印染等行业中小型工业锅炉普及应用解耦燃烧技术。到2017年底，基本完成能效不达标的在用工业燃煤锅炉节能环保改造。实施“以大代小”锅炉更新。对热负荷相对集中的开发区、工业聚集区，建设大中型煤粉高效锅炉、“微煤雾化”高效锅炉，更新替代分散小型工业燃煤锅炉。置换调整工业燃煤锅炉。对具备条件的分散工业燃煤锅炉，加快推进煤改气、煤改电、煤改生物质、煤改新能源等。

（五）省农业厅负责农村采暖和生活小锅炉治理工作。推广新型清洁高效燃煤炉具，分期分批更换传统炉灶，提升热效率，到2017年，民用清洁高效燃煤炉具普及率达到80%以上。实施煤炭清洁燃烧改造。对农业生产、农村生活及乡镇机关、企事业单位小型燃煤锅炉实施秸秆成型燃料、优质低硫散煤和洁净型煤替代改造。到2015年底，50%的乡镇机关企事业单位完成清洁燃烧改造，到2016年底，80%的乡镇机关企事业单位和农业生产用煤完成清洁燃烧改造，到2017年底，完成乡镇机关企事业单位和农业生产用煤清洁燃烧改造。

（六）省质监局负责组织制定标准和加强检测。完善锅炉数据库。对新投入使用的锅炉及时办理使用登记，输入数据库，纳入安全监管；对拆除的及时办理注销手续，在数据库进行标注，增强锅炉数据对燃煤锅炉治理的指导性、实用性和权威性。加强锅炉能效测试工作。2017年底前完成对10蒸吨/小时及以上的在用燃煤锅炉能效普查，将锅炉能效数据纳入现有锅炉动态监管系统，实现信息共享。对使用时间大于10年的锅炉，每2年开展1次能效测试。加快推进工业锅炉能效限定值及能效等级等标准的征集、立项、起草及审定发布工作，倒逼燃煤锅炉淘汰治理。建立煤炭质量标准体系，实行煤炭产品质量标识，完善市场准入制度。加强煤质专项监管，健全煤炭质量检验体系，将监督检验站点向县级延伸。

（七）省统计局负责利用锅炉削减煤炭量对相关行业煤耗进行评估。研究建立全社会煤炭消费季度试算制度，依据省环境保护厅提供的淘汰燃煤锅炉台数、蒸吨及煤炭消费量和省农业厅秸秆能源利用推广情况，合理测算全省煤炭消费总量，指导全省煤炭削减工作。

四、保障措施

（一）落实目标责任。各设区市和省直管县（市）政府要按照确定的治理方式和时限，逐台抓好列入计划的燃煤锅炉淘汰，不折不扣地完成省下达的燃煤锅炉淘汰任务，力争超额完成；对保留的燃煤锅炉，按照2015年、2016年、2017年各完成30%、30%、40%的计划，确保按质按量完成节能环保综合提升。各级发展改革、环保、工业和信息化、住房城乡建设、农业、质监、统计等部门要按照责任分工，各司其职，合力攻坚燃煤锅炉治理。各相关企业要发挥主体作用，严格遵守节能环保法规标准，增加资金投入，开展能效对标，按时完成承担的治理任务，确保锅炉安全高效运行、稳定达标排放。

（二）加大扶持力度。积极争取国家大气污染防治专项资金、节能重点工程、中央预算内基建资金支持我省燃煤锅炉治理。在大气污染防治资金中，统筹安排燃煤锅炉治理资金，对超额完成淘汰任务的市、县（市、区）在分配大气资金时作为因素统筹考虑。对燃煤锅炉改用天然气、电、生物质、新能源等，建立环评审批、项目备案绿色通道，实行同步建设、同步审批、同步备案。对采用达到燃气锅炉排放标准的“微煤雾化”、高效煤粉锅炉集中供热示范项目，实行煤炭减半替代。利用工业余热供居民采暖的热泵用电执行居民生活用电价格。采暖燃煤锅炉、生产燃煤锅炉、茶浴锅炉改天然气锅炉的不得收取燃气接口费。

（三）创新市场机制。培育大型化、专业化节能环保服务公司，特别是鼓励锅炉制造企业推行合同能源管理、合同环境管理等市场新模式，提供锅炉及配套环保设施项目设计、资金筹措、设备生产、安装调试、人员培训和运行保障等整套服务。各类金融和融资担保机构要加大对燃煤锅炉治理项目的信贷支持力度，提供绿色信贷和风险分担服务，创新适合燃煤锅炉治理项目特点的信贷管理模式，探索排污权抵押贷款和融资机制。

（四）强化产业支撑。加大对锅炉节能环保基础性、前沿性和共性关键技术研发力度，攻克高效燃烧、高效余热利用、自动控制、污染控制等关键技术，组织实施产业化应用示范项目，推动高效锅炉产业化。选择产品适用广、性能优、价格低的企业，在要素保障、资金扶持、人才引进等方面给予倾斜，培育3至5家技术创新能力强、拥有自主知识产权和品牌、具备核心竞争力的锅炉生产骨干企业，形成以骨干企业为核心、产业链条为纽带，专、精、新、特中小企业配套的产业格局，为燃煤锅炉治理提供装备和技术支撑。

（五）依法监督管理。严格源头控制，各设区市和省直管县（市）城市建成区原则上不得新建燃煤锅炉，其他地区原则上不得新建10蒸吨/小时及以下燃煤锅炉。严格落实能评和环评制度以及锅炉设计文件鉴定、定型产品能效测试等制度，禁止生产、销售和使用不符合节能减排要求的锅炉。实施在线监测，鼓励企业和公共机构建立锅炉能源管理系统，加强计量管理，开展在线节能监测和诊断。20蒸吨/小时及以上燃煤锅炉要安装在线监测装置，并与当地环保部门联网。开展联合执法，充分发挥特种设备安全监察和节能监管体系、节能监察体系和环境监管体系的作用，研究建立安全、节能、环保信息共享和联合监督执法机制，提升监管效能。

（六）加强宣传引导。省内主要新闻媒体要加大燃煤锅炉治理必要性和重要意义的宣传力度，引导各级各部门各企业及广大人民群众理解、支持、参与、监督燃煤锅炉治理工作。要推介典型经验，曝光恶劣行为，营造浓厚的舆论氛围，形成全社会推进燃煤锅炉治理的整体合力。

第四篇：浅析燃煤锅炉烟尘治理方法

浅析燃煤锅炉烟尘治理方法

【摘 要】我国燃煤占一次能源消耗总量的75%左右，大气污染主要来自煤烟型污染Ⅲ。落后的燃烧方式和低水平的污染控制措施是造成大气严重污染的主要原因，燃煤引发的烟尘污染有进一步蔓延的趋势，对锅炉烟尘进行全面治理势在必行。近年来，各级政府加大了对大中型燃煤锅炉烟尘的整治力度，但对一些小型燃煤锅炉，比如洗浴中心，小型宾馆，餐饮中心等使用锅炉的整治效果并不明显。本文主要从燃煤锅炉的除尘原理入手，对常见除尘方法的特点、效率进行分析，探寻小型燃煤锅炉经济、实用、高效的除尘方法。

【关键词】燃煤锅炉 特点 效率 除尘 经济

燃煤锅炉产生的烟尘主要是PM10以下的微小颗粒物，可以直接进入人的呼吸道，直接危害着人类的身体健康。其中PM2.5（粒径小于或等于2.5微米的颗粒物）是在燃烧过程产生的，作为我国现今主要燃料的煤的燃烧占据了相当部分。国家对PM2.5的控制相当重视，全国大中城市PM2.5监测基站相继建成并投入使用。因此，探讨经济实用的燃煤锅炉烟尘处理技术对改善大气环境质量，保障人类健康具有重要意义。

一、锅炉烟尘成分及产生原因

煤炭中可燃成分主要是化学元素碳，约占可燃成分的50―90%，不可燃成分主要是水和灰分，其含量因煤炭品质的不同存在差异。煤炭燃烧时产生烟尘和SO 等有害气体，烟尘主要由黑烟和飞灰组成。简言之，烟尘的主要来源是煤的燃烧，煤中的碳形成烟尘中的烟，灰分形成烟尘中的尘。它们的产生量与燃料成分、设备、燃烧状况有关。改进锅炉的燃烧方式、正确选择除尘设备是消除燃煤锅炉烟尘的主要措施，由于小型燃煤锅炉的燃烧方式一般比较确定，因此选择合适的除尘器对治理锅炉烟尘来说显得至关重要。

二、燃煤锅炉除尘器的种类和特点

常见的锅炉除尘设备有机械式除尘器、湿式除尘器、静电除尘器和过滤式除尘器：

（一）机械式除尘器

机械式除尘器是利用重力、惯性力或离心力等机械力净化含尘气体的装置，重力沉降室除尘器、旋风除尘器均属于此类除尘器。

1、重力沉降室除尘器。工作原理：烟气从直径较小的烟道进入较大空间的沉降室时，气流速度降低，较大的烟尘颗粒凭借自身重力从烟气中自然沉降分离出来，达到去除烟尘的目的。特点：设备结构简单，维护方便，但空间占用大，且除尘效率低，只适合净化粒径不小于20微米的粉尘，除尘效率仅40%一70%，一般用作高效除尘器的预处理工序。

2、旋风除尘器。也叫离心除尘器，主要有单管旋风除尘器、多管旋风除尘器、旁路式旋风除尘器、扩散式旋风除尘器和水平旋风除尘器等，其工作原理：含尘烟气从烟道进口进人除尘器后，气流在除尘器内沿壁筒作旋转运动，烟尘颗粒在旋转产生的离心力作用下向筒壁移动并积聚在壁面上，由于重力作用下降到除尘器底部，从集灰斗排出，实现烟、气分离的目的。特点：旋风除尘设备投资少，结构简单，操作方便，常用于去除5―15微米以上的烟尘颗粒，除尘效率70―85%，但去除5微米以下的极细烟尘微粒效果一般。

（二）湿式除尘器

工作原理：利用水滴或水膜来洗涤含尘烟气，尘粒被吸附凝聚于水中，从烟气中分离出来，达到净化气体的目的。常见的湿式除尘器除尘效率如下：管式水膜75.6%，麻石水膜88.4%，旋风水膜83.3%，湿式文丘里水膜两级除尘96.8%，SW 型钢管水膜93%。特点：采用此法去除效率较高，还可去除烟气中一定量的二氧化硫。但除尘污水需要进行处理后外排，否则将造成二次污染。

（三）静电除尘器

静电除尘器是通过强电场使尘粒带电，在静电场的作用下分离、捕集粉尘的炯气净化装置。

工作原理：是通过高压使烟气中尘粒电离，在电场作用下，气流中粉尘荷电与气体分离。特点：和其他除尘设备比较，静电除尘设备不仅占地少，而且节约能源，除尘效率高达99%左右，常用于去除烟气中粒径0.01―50微米尘粒，且适应性广，在烟气温度高、压力大的情况下同样适用。

（四）过滤式除尘器

过滤式除尘器是利用过滤介质将尘粒从含尘气体中分离和捕集的除尘设备。袋式除尘器就是一种比较常见的过滤式除尘器，它利用滤料表面形成的粉尘初层和积尘层过滤粉尘，通过惯性碰撞效应、筛滤效应和扩散效应，实现去除粉尘目的。特点：袋式除尘器适于去除粒径在0.1-20urn的尘粒，对捕集细粒更为有效，除尘效率可达99%以上。排放烟尘浓度小于50mg]m3.甚至可达10mg/m～21。设备结构相对比较简单，维护操作方便。适用范围广，即可用于锅炉烟尘除尘，也可用于改善作业场所的空气质量。

三、各类除尘器的除尘效果分析

根据县环境监测站对全县165台小型燃煤锅炉的除尘器和废气监测统计，安装单管旋风除尘器的占2.3%，安装多管旋风除尘器的占58.8%，安装湿式除尘器的占37.5%，安装静电除尘器的仅1.4%。使用多管旋风除尘器和湿式除尘器占比最大，约占总数的96.3%。安装单管旋风除尘器锅炉烟尘排放浓度平均为325mg/m3，除尘效率为71.0%；多管旋风除尘器锅炉烟尘平均排放浓度为225mg/m，除尘效率约82.4%；湿式除尘器烟尘排放浓度为105―186mg/m，除尘效率为84.5―88.2%；静电除尘器排放烟尘浓度为62mg/m，除尘效率达98.5%。

监测统计结果表明，静电除尘器的除尘效率最高，可达98.5%，且烟尘排放浓度较低；湿式除尘器除尘效果其次，除尘效率为86.2%；干式除尘器效果较差，除尘效率仅82.4%，其中单管旋风除尘器效果最差，除尘效率仅71%，且极易发生因操作不当或本身缺陷导致的烟尘超标排放现象。

通过分析可以看出，传统的重力沉降室除尘器基本已被淘汰，但旋风除尘中比较落后的单管旋风除尘其仍占据了相当比例，此法处理的烟尘排放浓度高，除尘效率远低于其他除尘方式，且容易因操作不当引发超标排放，此种除尘器应逐步予以淘汰。湿式除尘排放废水需要进行处理，否则容易造成二次污染。袋式除尘和静电除尘技术和设备已经比较成熟，烟尘排放浓度较低，适应性广，运行费用经济合理，适于在小型燃煤锅炉除尘领域进行推广。

参考文献：

[1]郑海清，胡海.加强烟尘治理改善城市大气环境质量探讨[J].科技风.2011（02）

[2]潘永龙，张军，唐为军.高炉出铁场除尘系统改造[J].现代冶金.2011（03）

[3]李金朋.除尘地面站治理焦炉烟尘系统的改造[J].煤化工.2010（06）

第五篇：燃煤电站锅炉烟气污染物超低排放综述

燃煤电站锅炉烟气污染物超低排放综述

摘要：经济和社会的不断发展，促使电力需求持续增加，但日益严峻的环境问题促使国家和各级政府出台一系列政策措施，降低燃煤锅炉烟气污染物排放值，使其接近或低于燃气轮机排放值。文章从超低排放的起源、争议和面临的问题三个方面进行阐述，最后给出超低排放发展的建议。

关键词：超低排放 电站燃煤锅炉 环境改善

引言：随着我国经济不断发展，对电力的需求不断增加，预计至2015年全社会用电量将增长至6.27万亿千瓦时，2020年将达到8.2万亿千瓦时。相比较2013年分别增长17.9%和 54.1%。2015年的火电装机容量将增长至10.5亿千瓦，2020 年将达到14亿千瓦。相比较2012年分别增长28.2%和70.9%。我国电力行业装机容量在2011年超越美国，成为世界第一[1]。电力行业蓬勃发展的同时其造成的环境污染也不容忽视，据统计电力行业消耗煤量占我国总耗煤量的50%以上[2]，由燃煤造成的环境污染严重影响国民的身体健康，也是我国经济可持续发展的巨大障碍。为了控制电厂污染物排放量，降低燃煤对经济环境社会的影响，我国颁布了史上最严格的大气污染物排放标准。面对日益严峻的环境问题，国家出台了一系列政策规定来降低火电行业的污染物排放。在“十一五”期间我国的火电大气污染物控制取得了巨大成就，在火电装机容量不断增长的情况下，燃煤污染物总排放量增幅较小且烟尘总排放量略有降低 [3]。《火电厂大气污染物排放标准》(GB 13223—2011)发布时，其标准受到广泛的质疑，认为其标准过于苛刻，在技术和经济性方面不足以支持此标准。但是由于雾霾频发，该标准逐步为业内认可。在新发布的污染物排放标准中首次增设燃气轮机的污染物排放标准，国内的电力相关企业及集团在新标准的基础上加以研究并提出了“超低排放”。目前我国将燃煤锅炉排放值低于燃气轮机的标准称为“超低排放”或“近零排放”[4]。

根据我国目前电力发展情况，有专家学者提出采用污染物高效协同脱除技术，降低燃煤锅炉污染物排放使其达到燃气轮机排放水平。本文从超低排放政策措施、超低排放存在的争论展开，并对超低排放对环境改善效果和其经济性展开论述。

一、超低排放及与其相关的政策措施

超低排放由污染物协同脱出系统对锅炉烟气进行净化处理达到，超低排放系统由多种高效污染物脱除系统组成，一种设备可以同时脱除多种污染物，通过将不同设备的功能进行优化及污染物控制系统整合优化，可以实现SCR反应器、除尘设备、FGD脱硫塔和ESP等环保装置协同工作[5]。通过装置优化与系统整合不仅可以提高自身的污染物脱除效率，降低污染物排放值，同时可以实现多种污染物协同脱除，使电厂的污染物排放达到超低排放的要求。

在二氧化硫减排方面，主要通过对FGD脱硫系统改进，如增加喷淋层数、提高液气比等。在氮氧化物方面，首先使用低氮燃烧技术，降低锅炉氮氧化物生成量，再通过使用新型催化剂等技术提高SCR的脱硝效率。在烟尘、三氧化硫及重金属方面，主要利用SCR脱硝系统、除尘器、FGD脱硫系统等协同作用以实现超低排放[6]。国家多部门联合制定了《煤电节能减排升级与改造行动计划》(2014——2020年)，发达省份也根据各省实际情况提出相应的政策措施。国内外已有在运行超低排放锅炉，其大多数在中国，美国和日本也有数台。例如浙能嘉兴电厂、六横电厂、上海外高桥电厂、日本碧南电厂、美国Prairie States电厂等，现运行机组多为示范工程。

二、关于超低排放的争论

超低排放一提出便受到广泛的关注与争议，目前我国的污染物排放标准与发达国家相比也处于领先水平，许多专家学者认为相较于提高污染物排放标准，其投入可能比其产出更多造成得不偿失。表1为我国新污染物排放标准与发达国家的排放标准对比，其中美国的排放标准较为复杂与煤质有很大关系，通过折算才能与各国标准对比。通过比对可以发现，目前我国的重点地区排放限值除在颗粒物方面比美国高一点外，SO2和NOx全面优于德国、日本和澳大利亚。在发改委、能源局和环保部联合发布的[2014]2093文件中排放值要求全面优于上述国家的排放值。

表1 中国与主要发达国家污染物排放标准对比(mg/m3)

国家备注颗粒物SO2NOx

中国

2015年新标准30200200

重点地区2050100

发改能源[2014]2093103550

美国[7](折算)2005年2月28日至2011年5月3日18.5185135

2011年5月3日及以后新建、扩建12.3136.195.3

德国 20200200

日本 50200200

澳大利亚 100200460

污染物排放浓度越低，其投入的运行费用与设备改造费用也就越低，因此在重点地区排放标准的基础上是否还需进一步提高排放标准成为争论的焦点。下面从经济性，可行性等方面来分析超低排放是否科学。

经济性是企业研究重点之一，在不违反法律与规定的同时争取利益最大化是每个企业追求的目标。从成本上说，将全国一般燃煤电厂实施超低排放的，约需要投资600亿元以上，年运行成本也会增加300亿元以上[8]。我国火电污染物排放总量巨大，实行超低排放后我国重点区域内其在烟尘、二氧化硫、氮氧化物增加的减排量分别为7万吨、10.5万吨和35万吨，占全国总量的1.04%、0.56%和1.9%，可以发现实行超低排放对我国污染物减排贡献有限。熊跃辉[9]指出在目前不能大规模建设超低排放燃煤机组的原因有如下几点：(1)目前超低排放仅包括当氧化物、二氧化硫和烟尘3项，在二氧化碳、汞、废水和其他污染物方面未做考虑，因此不能盲目建设超低排放燃煤机组。(2)在国家补贴的基础上，实现超低排放也会造成多数发电企业无利可图，这降低了企业在锅炉超低排放的积极性。(3)目前燃气轮机发电成本高于超低排放燃煤发电约一倍，但考虑在燃料开采、运输和使用过程中对生态和人体危害等方面的综合成本来说，超低排放燃煤机组的成本优势可能会减弱甚至消失。

实行超低排放应该经过科学论证和严谨的检验验证，在超低排放对环境改善方面应该科学研究。必须从机理上清楚了解污染物排放与环境改善的关系，我国的绝对减排量巨大，但是环境改善却不明显，在以后的政策制定时应该以改善环境为前提。

超低排放在环境改善的积极意义有如下几点：(1)燃煤机组大气污染物排放占我国总大气污染物排放的33%以上，超低排放可以在绝对总量上降低污染物排放。通过对企业停产限产等政策，可以明显改善地区空气质量，今年APEC期间北京的环境就得到很大改观。(2)采用超低排放可以刺激环保事业的不断进步，随着经济水平不断发展，国民对环境质量的要求也在不断提高，通过提高排放标准可以倒逼企业进行技术革新并采用更加先进的设备。(3)保护环境是每个公民应尽义务，以更加严格的排污标准要求自己也是每个企业履行社会责任的体现，这还有助于形成共同减排，集体环保的社会氛围。

超低排放对空气环境中PM2.5减少也具有积极意义，煤烟灰、机动车尾气、城市扬尘是PM2.5的三大主要来源，其贡献比例分别为14.37%、15.15%、20.42%[10]。根据对燃煤锅炉排放的颗粒物粒径分析可以发现锅炉产生的初始颗粒物粒径分布为PM10与总悬浮颗粒物比值为32%~48 %, PM2.5与总悬浮颗粒物比值为 2% ~4 %, PM2.5与PM10比值为5%～12%。采用五电场静电除尘器后颗粒物排放浓度<20 mg/m3,粒径分布为PM10与总悬浮颗粒物比值为92%～ 94%, PM2.5与总悬浮颗粒物比值为87%～ 90%, PM2.5与PM10比值为95～96%[11]。采用袋式除尘器后颗粒物排放浓度<20 mg/m3,粒径分布为PM10与总悬浮颗粒物比值为 97%, PM2.5与总悬浮颗粒物比值为96%, PM2.5与PM10比值为99%[12]。通过上述数据可以发现，锅炉排出的颗粒物以大粒径颗粒物为主，经过静电除尘器或布袋除尘器大粒径颗粒物被捕捉，排入空气中的颗粒物以小粒径颗粒物为主，排入空气中的PM2.5约为96%。

三、超低排放面临的问题

在我国超低排放超速发展甚至是跃进有深层次原因。由于火电的排放问题一直困扰着电厂发展，减排压力促使国家出台“上大压小”政策，使我国火电机组向大功率、大容量发展。虽然大容量机组在能耗和污染物排放方面优于小容量机组，但由于机组设备发电负荷低和机组利用小时数低等原因，大容量锅炉的实际效率和污染物排放都与设计值有较大差距。受更加严格排放限值的压力，许多电厂在原有污染物脱出设备基础上进一步投资大量资金进行升级改造。对现役机组燃煤机组的升级改造后，从特别排放限制到燃机轮机排放标准，对于1000MW机组，需要增加的成本为0.96分/千瓦时;对于600MW机组，需要增加的成本为1.43分/千瓦时;对于300MW机组，需要增加的成本为1.87分/千瓦时[7]。

对于发电企业而言，申请大容量机组不仅可以降低单位建设成本还可以获得更高的发电量配额，上网电量指标的高低关系着电厂的效益。火电机组利用小时虽然高于小容量机组，但其设备利用率并未达到最佳。此外大容量机组的负荷率偏低造成的美煤耗增加也是不容忽视的。根据机组实际运行情况，机组负荷率提高10%，不同等级的机组影响供电煤耗也在5克/千瓦时以上[13]。这无形中就造成了资源浪费，并且随着大容量火电机组不断增加，浪费现象可能会更加严重。

在调峰上大容量机组不具备优势，且调峰过程对地方电网影响大。我国的小容量机组都比较老旧，因此在实际调峰过程中还是依靠新建大机组。在我国机组建设过程中没有充分调研和论证，在大小容量机组的分配中不合理。每次国家环保政策的出台，都会造成部分电厂环保设施改造重建，造成严重的重复投资。升级改造往往需要对管道和设备进行重新设定，对某些电厂而言建设完成时预留场地有限，新增加的设备布置又成为一个新问题。还有一些正在进行改造的电厂在新政策出台后需要对原有方案进行推翻重新设计，这就造成前期大量资金投入的浪费。

除了资金浪费之外，火电企业超低排放给电厂技术选择和管理方面也会带来压力。在现有技术条件下实现超低排放需要增加环保设备，通过控制煤质、系统优化等手段来实现，这回造成系统稳定性降低、能耗增加、烟道阻力增加等问题，企业在稳定运行和资金投入方面都会有巨大压力[14]。

四、超低排放发展的建议

在上述对超低排放经济性和可行性分析的基础上，从政策制定、电厂运行管理等方面对其提出建议。超低排放有其积极的意义，在目前技术条件不断进步的情况下可以适当发展，在未做充分调研论证的情况下不可盲目跃进式发展。由于经济发展水平、人口密度等条件因素我国将将大气污染物防治区域分为重点区域和一般控制区，并对不同区域实行不同的污染物控制标准。

根据不同区域差异化控制要求，建议在重点控制区优先发展超低排放技术。对新建、改造和改造不久机组采取不同政策，对新建、改建机组重点要求，新改建锅炉给予合适缓冲时间，降低其原改造过程投入资金浪费，因地制宜采用更加经济合理方案。

超低排放技术原始投资巨大，运行费用较高，因此发电企业在超低排放方面积极性并不高。我国对脱硫、脱硝电价实行补贴政策，但相较于高昂的原始投资和运行费用，补贴费用很难弥补电力企业在烟气净化方面的投入。随着燃煤锅炉污染物脱除一体化协同控制技术的发展，预计至2050年我国燃煤电厂可以将烟尘排放量控制在50万吨，SO2和NOx年排放量都可以控制在200吨左右[15]。在大气污染物控制和二次污染防治方面的成本约为6分每千瓦时，建议根据火电厂大气污染物控制的阶段和地区差异，进一步调整环保电价政策，通过环保电价补贴和经济杠杆激发企业的守法主动性。此外国家可以适当提高对污染物减排表现优秀的企业给予税费和发电时长等方面照顾。

虽然目前我国燃煤电厂100%都安装了脱硫设施，但其污染物脱除率远低于设计值。如果其脱硫效率可以达到90%那么也可以减少一半以上的二氧化硫。此外我国还存在大量的自备电厂，其脱硫效率约为45.3%，加强自备电厂脱硫设施的运行情况势在必行。在脱硝设备运行过程中也存在脱硝效率低等情况，因此电厂脱硝潜力巨大。除了加强对污染物控制系统的运行情况，还需加大对违规电厂处罚力度，提高企业违法成本。

目前我国发电煤耗量占全国总煤耗52.8%，远低于美国的93.3%、德国的 83.9%、韩国的 61.7%，与集中高效利用相差甚远。由取暖、供热的小锅炉耗煤量占我国煤炭消耗比例较重，小型锅炉烟气脱硫、脱硝及除尘设备的脱除效率较低，远低于燃煤电厂。2012年我国工业锅炉耗煤4亿多吨，排放了410万吨烟尘、570万吨SO2和200万吨的NOx，工业锅炉污染物排放量大且贴近地面，对环境空气质量影响很大[7]。可以看出相比于提高燃煤锅炉排放标准，实行“以电代煤”、关停小锅炉和集中供热等措施可以更大幅度的减少大气污染物排放。集中供热不仅能够极大地提高能源的利用效率，减少能源的不必要浪费，还可以取消分散的小型锅炉供热腾出许多城市空间和改善城市环境和容貌降低小锅炉产生的污染物[16]。

五、结论

通过以上论述可以得出以下结论：

1、超低排放可以降低污染物排放，其占大气污染物总排放比重较低，超低排放需要增加投资和运行费用，需要根据地区、煤质、锅炉的实际情况确定合适方案，在目前不应该盲目跟风建设超低排放燃煤锅炉机组。

2、采取集中供热等形式减少小型工业锅炉数量，不仅可以提高能源利用效率，也可以避免由于工业锅炉污染物脱除率低，间接造成大气污染物增加的情况。

3、超低排放会耗费大量建设资金和运行费用，国家需要制定相应的奖励措施，确保此类环保设施可以长期稳定运行。对于已经达到特别排放限值的燃煤机组，再进行超低排放改造对污染物减排无益。

4、提高煤炭用于发电的比例;对高污染、高能耗的小型工业锅炉进行“以电代煤”改造，气源充足地区可以进行“以气代煤”;合理建设燃煤机组，根据情况合理建设调峰机组，提高大容量机组基准负荷率和发电时长。可以降低燃煤锅炉污染物排放总量，改善大气环境质量。