（通辽发电总厂有限责任公司 内蒙古通辽市 028000）
摘要：虽然中国的能源效率一直在提高，越来越多的能源，如风能、水能和太阳能正在被使用，但主要的能源是煤炭。随着环境保护部门加强大气污染防治,传统的烟气脱硫技术和袋从燃煤锅炉湿法除尘不再能满足相关要求,所以有必要找到一种更经济和环境友好技术,改变现有的湿法脱硫技术和袋除尘。
关键词：燃煤锅炉；烟气脱硫除尘；环保设施；
随着经济的快速发展和人口的增多，中国对资源的需求也越来越大。与此同时，中国煤炭资源丰富。中国大部分城市使用燃煤锅炉作为热源。燃煤锅炉的烟气排放是造成环境污染的重要原因之一。综述了燃煤锅炉的污染现状，探讨了脱硫除尘的环保技术，提出了烟气脱硫的干法方法。实践证明，改造现有的湿法脱硫和袋式除尘能有效减少“白烟”现象，社会效益和经济效益明显。
一、脱硫除尘环保问题
传统湿法脱硫存在诸多问题：湿法脱硫一般分为钙法（石灰石膏法、石灰石石膏法），钠法（单碱法）、氨法、双碱法（钠法+石灰还原）等。目前大部分燃煤锅炉采用湿法脱硫，湿法脱硫效率高、脱硫率大、调节范围大，目前可满足脱硫排放指标。湿法脱硫消耗大量的清洁水，脱硫后的污水需要污水处理厂后续处理；石灰石膏法脱硫在脱硫塔内生成亚硫酸钙，一定程度上会加大粉尘排放浓度；湿法脱硫后烟气成为接近饱和湿烟气，冬季从烟囱排放会有大量水雾析出，形成“白烟”，造成视觉上的污染。传统布袋除尘器安装在湿法脱硫工艺前，无法脱除湿法脱硫后的粉尘。
二、锅炉除尘、脱硫、脱销技术改造
1.除尘系统改造采用目前国内除尘技术成熟、广泛使用的布袋除尘装置，长袋低压脉冲布袋除尘器。在除尘流程中，过滤室内气流均匀分布，经阻燃沉降除尘后的粉尘经导流装置后进入过滤区附着在滤袋外表面。为了杜绝二次扬尘，袋室内气流必须保持低速流动，同时滤袋底部与进风口必须保持一定的高度差。
2.脱硫系统改造：采用湿法脱硫技术进行脱硫，即湿法氧化镁脱硫工艺。循环吸收浆液的pH值必须控制在5.5～7.5之间，为了控制PH值，可以通过加入Mg（OH）2浆液的量来调节。镁法脱硫的工艺特点：①脱硫效率高：由于钙离子半径比镁离子大，CaO比MgO的反应活性低。轻烧镁具有多孔性、活性强、反应度高的特点，MgO+SO2→MgSO3或MgSO4，生成的亚硫酸镁和硫酸镁易溶解于水（循环浆液），这样MgO颗粒与SO2能够持续、快速、彻底的产生化学反应。因此用MgO作吸收剂时吸收效率要远远优于CaCO3。实践证明，MgO湿法脱硫效率可高达90%～98%。②镁法脱硫所需脱硫剂量少，且脱硫剂供货简单可靠。脱除单位量的SO2所需脱硫剂（CaCO3）的量是脱硫剂（MgO）的2.5倍。目前，以商品轻烧镁粉中MgO含量≥85%，商品碳酸钙粉中CaO（分子量56）的含量≥50%计算，则脱除单位量的SO2消耗的碳酸钙粉量约为轻烧镁粉的2.4倍。③运行成本低，运行可靠。要实现90%以上的脱硫效率，氧化镁脱硫液气比（L/G）约为2.5～3.5L/Nm3，碳酸钙脱硫液气比约为11.8～15L/Nm3。由此可见，脱除单位量的SO2所产生的循环浆液量氧化镁工艺是碳酸钙工艺的1/4，因此在循环泵、循环管路的管径以及用电设备的耗电量上，氧化镁工艺脱硫成本要比碳酸钙工艺脱硫节省约2/3。同时氧化镁工艺脱硫生产的MgSO4易溶于水且的溶解度大，在脱硫塔内不易结垢、不易成渣，不会造成阀组和管路堵塞，并且脱硫塔内不需设搅拌设备，既减少了设备成本，又提高了设备的可靠性和安全性。
两台锅炉烟气经烟道进入各自布袋除尘器，净化后的烟气经引风机加压汇集到总水平烟道由塔底进入脱硫塔，在塔内烟气上升，并将吸收液粉碎为细雾滴，使气液间接触面积急剧增大，塔内布置三层喷淋装置，预留一层喷淋位置（为以后提标准备），使烟气充分与脱硫液接触，提高脱硫效率。由于塔内提供了良好的气液接触条件，气体中的SO2被碱性液体吸收效果好。
3.脱硝系统改造。SNCR尿素法脱除氮氧化物（NOx）是利用管路喷嘴把含有NHx基的还原剂（如氨气、氨水或者尿素等）直接喷射到炉膛800℃-1100℃的区域内，使其受热分解，生成氨气（NH3）和其它化合物。产生的氨气（NH3）与烟气中的NOx混合，经过SNCR一系列的化学反应，最终生成N2，从而实现烟气达标排放。在SNCR还原NO的反应中，温度的控制和炉膛的喷入点选择是关键，直接影响SNCR还原NO效率。因此温度必须控制在800℃至1100℃之间，并随反应器类型的变化而有所不同。由于还原剂在炉膛内停留时间的限制，若反应温度过低，化学反应不彻底，造成NO的还原率较低。同时喷入的氨气（NH3）反应不完全容易造成氨气泄漏。若反应温度过高，NH3的氧化反应开始起主导作用：4NH3+6O2—4NO+6H2O，NH3被氧化成NO，而不是氮气（N2），反而增加了对大气的污染。因此，SNCR还原NO的过程温度选取和控制还原剂的泄漏成为SNCR技术改造能否达标排放的核心，必须严格控制温度，防止温度过高氨气（NH3）被氧化成NO。SNCR脱硝工艺流程：SNCR脱硝系统简单、投资少，催化剂便宜。只需在原锅炉系统上增加氨或尿素储槽、喷射装置和喷射口，不改变锅炉现有设备。整套SNCR脱硝装置主要包括；还原剂储存及供应系统、稀释水系统、计量混合系统，喷射系统和自动控制系统。具体流程：尿素→储存及供应系统溶解储存→稀释水系统（根据锅炉运行情况和NOx排放情况）稀释成所需的浓度（10%~15%）→分配系统实现各喷枪的尿素溶液分配、雾化喷射和计量。还原剂（尿素）的供应量根据锅炉负荷量可以灵活、可靠的调节，从而实现脱销达标排放。
三、改造实施及运行情况
2017年6月15日某厂两台20t锅炉开始脱硫、除尘和脱硝系统技术改造，拆除原有麻石水膜脱硫除尘设备，新安装两台套低压长袋脉冲布袋除尘器装置配套气力输灰和灰库系统；一套氧化镁湿法脱硫装置及脱硫渣脱水系统“两炉一塔，烟塔合一”；两套选择性非催化还原法（SNCR尿素法）炉内脱硝装置（公用系统一套）和一套烟气在线监测系统。将原锅炉半自动化仪表操作系统改造成DCS分散集中自动化控制系统。2017年9月10日改造完进入试运行。10月20日以后锅炉系统达到设计负荷运行，除尘、脱硫和脱硝系统设备及系统平稳运行，各项工艺指标和烟气排放浓度达标排放，并通过第三方环保检测机构的现场比对检测和当地环保部门验收。改造后运行效果：除尘系统：采用长袋低压脉冲布袋除尘器，除尘器前锅炉原烟气粉尘浓度最大检测值为3562.8mg/Nm3，除尘器后最大检测值为13.3mg/Nm3，除尘效率可达到99.6%，满足排放限值要求。脱硫系统：锅炉燃料煤含硫量为0.67%，脱硫前原烟气SO2浓度实测值为863.5mg/Nm3。采用氧化镁作脱硫剂，控制循环浆液pH值在5.5~7.5之间运行，烟囱烟气排放检测SO2浓度实测值为54.2mg/Nm3，脱硫效率可达到93.7%，满足排放限值要求。脱硝系统：采用炉内喷尿素溶液，尿素溶液浓度控制在10%~15%，根据锅炉负荷调整所开喷枪数量和喷枪流量。在锅炉运行负荷（炉温740左右）相对稳定情况下，未投加尿素溶液时检测NOx浓度最大为289.7mg/Nm3，投加尿素溶液后检测NOx浓度最大为79.6mg/Nm3，脱硝效率可达到72.5%，满足排放限值要求。
总之，如果燃煤锅炉烟气脱硫除尘的设施改造好后，不仅会降低环保压力，而且提高人民生活质量，得到良好的社会效益和经济效益。
参考文献
[1]陈海鹏.谈燃煤锅炉烟气脱硫除尘技术探讨.2018.
[2]赵艳红，浅谈电厂锅炉烟气脱硫除尘环保设施改造及应用.2019.