锅炉烟气污染治理的解决措施
摘要: 对锅炉烟气治理技术的历史作以回顾,分析了治理过程中关键的技术问题,提出了解决措施。
关键词: 锅炉烟气,治理,袋式除器,技术
引言
中国是燃煤大国,煤耗占能源消费的比例达70%以上,防治煤烟型污染是大气污染防治工作的主要任务之一。高效袋式除尘技术在发达国家得到快速发展和普遍采用。我国锅炉烟气污染治理方式已不能满足新的环保要求。随着WTO的加入和北京申奥成功,广泛采用新型高效治理技术,有效治理锅炉烟气污染的重要性愈加凸显。
1 锅炉烟气污染治理现状
1972年国家建委在上海市召开的烟气除尘现场会议提出防治煤烟型污染,1984年国务院环委会颁布了《防治煤烟型污染技术政策的规定》,国家《锅炉大气污染物排放标准》于1983年首次发布,1992年第一次修订,1999年发布2000版《锅炉大气污染物排放标准》。标准实施以来,对减少锅炉烟尘排放,推进锅炉和除尘设备的技术进步起了重要作用。
我国锅炉烟气除尘设备经历了干式旋风除尘器,文丘里湿法除尘,静电除尘和袋式除尘大体四阶段。
(1)电厂锅炉烟气除尘大都采用电除尘。20世纪80年代电厂锅炉曾经试用过袋式除尘,由于种种原因,未获成功推广,因此,目前电除尘成为电厂锅炉烟气污染治理的绝对主流方式。但是,当前的电厂电除尘面临以下问题:
①环保标准日益严格,按老标准设计现已安装的电除尘设备由于场地所限不能增加电场,从而影响按环保新标准排放;
②新建工程则由于3电场以下电除尘难以达标,4电场以上又造价昂贵,电除尘缺乏市场竞争力;
③有些煤种的Al2O3含量很高,Na2O含量又很低,比电阻也偏高,含SiO2高灰又较细,电除尘很难收尘;
④呼吸性粉尘PM10(悬浮在空中,空气动力当量直径<10μ的颗粒物),电除尘难以收集;
⑤适用于高浓度(>100g/m3)、高温(350℃)、高比电阻(>1013Ω·cm以上)烟尘和含有腐蚀性气体场合的电除尘还不普遍或难以胜任;
⑥有的电除尘在清灰时会造成高浓度排放污染;
(2)一般工业锅炉烟气除尘则大量采用文丘里湿法除尘,其缺点是除尘效率低,占地面积大,造成二次水污染,显然远远满足不了环保要求,和干式旋风除尘一样,必将被逐步淘汰。少量工业锅炉烟气除尘采用电除尘,效果明显优于干式旋风除尘器和文丘里湿法除尘,但也面临电厂锅炉烟气除尘采用电除尘同样的难题。
(3)袋式除尘随着总体设计的优化和滤料等零部件的成熟化,已成为一种新型高效的除尘方式,以极强的技术优势和旺盛的生命力迅速得到推广。发达国家无论工业锅炉或电厂锅炉的烟气除尘都广泛采用袋式除尘,已成功运用至300 MW机组,并进一步向更大型
化和普及化发展。
我国除了在水泥、冶金、粮食等行业普遍采用袋式除尘外,有少量锅炉的烟气除尘已成功采用袋式除尘,目前最大至200MW机组。从2002年及目前的主机和滤料生产厂家订货信息看,新建锅炉项目采用袋式除尘呈现强劲增长趋势。泊头市鹏鹤环保机械有限公司引进美国Aeropulse公司袋式除尘技术。并根据中国市场特点进一步研发创新,形成具有自主知识产权的系列产品,已成功地在华南建立了示范点,正逐步向全国推广,该公司的主要环保产品方向是锅炉烟气污染治理。
2 锅炉烟气污染治理的技术特性
袋式除尘既然是新型高效的除尘方式,为什么未能在我国锅炉烟气治理领域得到大量推广,除了传统习惯和经济承受力等原因外,我们还务必要深入研究我国煤烟型污染的特点,进一步进行袋式除尘技术上的探讨和创新,不断完善,降低成本,满足要求,使之真正成为我国煤烟型污染治理的主力军。
在锅炉正常运行的情况下,袋式除尘的总体设计水平、滤料等零部件制造技术水平以及经济承受方面,基本能满足锅炉烟气除尘的要求。但锅炉运行时可能发生几种异常情况,其一是短时超温,影响滤料使用寿命。其二是发生爆管事故,烟气湿度大增,既妨碍清
灰,增大阻力,又影响滤料使用寿命。锅炉运行时还会不同程度地产生SO2、NOx和二恶英等有害污染物,需要一并综合治理。
目前解决的办法:一是增设旁通烟道,在环保严格的地区难以行得通,不是最佳办法;二是大力提高滤料的耐高温和高抗水解性能,这势将大大提高滤料成本,而滤料占袋式除尘器的投资与运行成本总合的很大一部分,必然导致市场竞争力下降,难以推广;光靠单纯提高滤料性能也难以彻底解决SO2、NOx和二恶英的污染问题。
泊头市鹏鹤环保机械有限公司在吸收消化美国Aeropulse公司袋式除尘技术的基础上,研制出新型高效锅炉烟气处理技术为彻底解决上述技术难点提供了经济而有效的方法。
当前,从纯技术角度看有这么几种降温方法:
①一种降温技术是计算机控制的高压水喷雾,其缺点是能耗高,再者,小水量的喷雾控制不稳定,往往过量而使滤袋潮湿,导致阻力过高,所以高压水喷雾不能达到理想的降温要求;
②另一种降温技术是热容式,其缺点在于对温度的变化反映较慢,换热装置较易受粉尘干扰,此种技术也不适宜用于袋式除尘系统。
③还有的采用掺冷风降温技术,由于混风段很短,掺混不均,个别区域局部过热,容易烧毁滤袋或使滤袋老化破损。
④机力风冷降温技术是通过钢管强制换热,其缺点是如果采用超温时开机方式,则风机达到正常速度功能的时间长,达不到保护滤料的目的。采用连续开机方式,又损耗动力,增加运行成本。作为进行锅炉烟气治理的袋式除尘器的前置关键装置,上述这些方法显然都具有一定的局限性,不能简单地单独采用。
泊头市鹏鹤环保机械有限公司研制的锅炉烟气处理装置作为该公司袋式除尘的核心技术,具有以下优点:
①设置温度自动控制系统及合理的调温装置,当烟气温度过高或过低情况发生时,温度能够迅速降低或升高以保护滤袋。
②当锅炉发生异常情况烟气温度超标时,除湿功能生效,使烟气湿度适宜以利清灰并保护滤袋。
③根据燃煤化学成分设置脱硫、脱硝和除二恶英的组合装置,使烟气排放完全达标,从而达到了综合治理的目的。
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