鍋爐煙氣污染治理的解決措施
摘要: 對鍋爐煙氣治理技術的歷史作以回顧,分析了治理過程中關鍵的技術問題,提出了解決措施。
關鍵詞: 鍋爐煙氣,治理,袋式除器,技術
引言
中國是燃煤大國,煤耗占能源消費的比例達70%以上,防治煤煙型污染是大氣污染防治工作的主要任務之一。高效袋式除塵技術在發(fā)達國家得到快速發(fā)展和普遍采用。我國鍋爐煙氣污染治理方式已不能滿足新的環(huán)保要求。隨著WTO的加入和北京申奧成功,廣泛采用新型高效治理技術,有效治理鍋爐煙氣污染的重要性愈加凸顯。
1 鍋爐煙氣污染治理現(xiàn)狀
1972年國家建委在上海市召開的煙氣除塵現(xiàn)場會議提出防治煤煙型污染,1984年國務院環(huán)委會頒布了《防治煤煙型污染技術政策的規(guī)定》,國家《鍋爐大氣污染物排放標準》于1983年首次發(fā)布,1992年第一次修訂,1999年發(fā)布2000版《鍋爐大氣污染物排放標準》。標準實施以來,對減少鍋爐煙塵排放,推進鍋爐和除塵設備的技術進步起了重要作用。
我國鍋爐煙氣除塵設備經(jīng)歷了干式旋風除塵器,文丘里濕法除塵,靜電除塵和袋式除塵大體四階段。
(1)電廠鍋爐煙氣除塵大都采用電除塵。20世紀80年代電廠鍋爐曾經(jīng)試用過袋式除塵,由于種種原因,未獲成功推廣,因此,目前電除塵成為電廠鍋爐煙氣污染治理的絕對主流方式。但是,當前的電廠電除塵面臨以下問題:
①環(huán)保標準日益嚴格,按老標準設計現(xiàn)已安裝的電除塵設備由于場地所限不能增加電場,從而影響按環(huán)保新標準排放;
②新建工程則由于3電場以下電除塵難以達標,4電場以上又造價昂貴,電除塵缺乏市場競爭力;
③有些煤種的Al2O3含量很高,Na2O含量又很低,比電阻也偏高,含SiO2高灰又較細,電除塵很難收塵;
④呼吸性粉塵PM10(懸浮在空中,空氣動力當量直徑<10μ的顆粒物),電除塵難以收集;
⑤適用于高濃度(>100g/m3)、高溫(350℃)、高比電阻(>1013Ω·cm以上)煙塵和含有腐蝕性氣體場合的電除塵還不普遍或難以勝任;
⑥有的電除塵在清灰時會造成高濃度排放污染;
(2)一般工業(yè)鍋爐煙氣除塵則大量采用文丘里濕法除塵,其缺點是除塵效率低,占地面積大,造成二次水污染,顯然遠遠滿足不了環(huán)保要求,和干式旋風除塵一樣,必將被逐步淘汰。少量工業(yè)鍋爐煙氣除塵采用電除塵,效果明顯優(yōu)于干式旋風除塵器和文丘里濕法除塵,但也面臨電廠鍋爐煙氣除塵采用電除塵同樣的難題。
(3)袋式除塵隨著總體設計的優(yōu)化和濾料等零部件的成熟化,已成為一種新型高效的除塵方式,以極強的技術優(yōu)勢和旺盛的生命力迅速得到推廣。發(fā)達國家無論工業(yè)鍋爐或電廠鍋爐的煙氣除塵都廣泛采用袋式除塵,已成功運用至300 MW機組,并進一步向更大型
化和普及化發(fā)展。
我國除了在水泥、冶金、糧食等行業(yè)普遍采用袋式除塵外,有少量鍋爐的煙氣除塵已成功采用袋式除塵,目前最大至200MW機組。從2002年及目前的主機和濾料生產(chǎn)廠家訂貨信息看,新建鍋爐項目采用袋式除塵呈現(xiàn)強勁增長趨勢。泊頭市鵬鶴環(huán)保機械有限公司引進美國Aeropulse公司袋式除塵技術。并根據(jù)中國市場特點進一步研發(fā)創(chuàng)新,形成具有自主知識產(chǎn)權的系列產(chǎn)品,已成功地在華南建立了示范點,正逐步向全國推廣,該公司的主要環(huán)保產(chǎn)品方向是鍋爐煙氣污染治理。
2 鍋爐煙氣污染治理的技術特性
袋式除塵既然是新型高效的除塵方式,為什么未能在我國鍋爐煙氣治理領域得到大量推廣,除了傳統(tǒng)習慣和經(jīng)濟承受力等原因外,我們還務必要深入研究我國煤煙型污染的特點,進一步進行袋式除塵技術上的探討和創(chuàng)新,不斷完善,降低成本,滿足要求,使之真正成為我國煤煙型污染治理的主力軍。
在鍋爐正常運行的情況下,袋式除塵的總體設計水平、濾料等零部件制造技術水平以及經(jīng)濟承受方面,基本能滿足鍋爐煙氣除塵的要求。但鍋爐運行時可能發(fā)生幾種異常情況,其一是短時超溫,影響濾料使用壽命。其二是發(fā)生爆管事故,煙氣濕度大增,既妨礙清
灰,增大阻力,又影響濾料使用壽命。鍋爐運行時還會不同程度地產(chǎn)生SO2、NOx和二惡英等有害污染物,需要一并綜合治理。
目前解決的辦法:一是增設旁通煙道,在環(huán)保嚴格的地區(qū)難以行得通,不是最佳辦法;二是大力提高濾料的耐高溫和高抗水解性能,這勢將大大提高濾料成本,而濾料占袋式除塵器的投資與運行成本總合的很大一部分,必然導致市場競爭力下降,難以推廣;光靠單純提高濾料性能也難以徹底解決SO2、NOx和二惡英的污染問題。
泊頭市鵬鶴環(huán)保機械有限公司在吸收消化美國Aeropulse公司袋式除塵技術的基礎上,研制出新型高效鍋爐煙氣處理技術為徹底解決上述技術難點提供了經(jīng)濟而有效的方法。
當前,從純技術角度看有這么幾種降溫方法:
①一種降溫技術是計算機控制的高壓水噴霧,其缺點是能耗高,再者,小水量的噴霧控制不穩(wěn)定,往往過量而使濾袋潮濕,導致阻力過高,所以高壓水噴霧不能達到理想的降溫要求;
②另一種降溫技術是熱容式,其缺點在于對溫度的變化反映較慢,換熱裝置較易受粉塵干擾,此種技術也不適宜用于袋式除塵系統(tǒng)。
③還有的采用摻冷風降溫技術,由于混風段很短,摻混不均,個別區(qū)域局部過熱,容易燒毀濾袋或使濾袋老化破損。
④機力風冷降溫技術是通過鋼管強制換熱,其缺點是如果采用超溫時開機方式,則風機達到正常速度功能的時間長,達不到保護濾料的目的。采用連續(xù)開機方式,又損耗動力,增加運行成本。作為進行鍋爐煙氣治理的袋式除塵器的前置關鍵裝置,上述這些方法顯然都具有一定的局限性,不能簡單地單獨采用。
泊頭市鵬鶴環(huán)保機械有限公司研制的鍋爐煙氣處理裝置作為該公司袋式除塵的核心技術,具有以下優(yōu)點:
①設置溫度自動控制系統(tǒng)及合理的調溫裝置,當煙氣溫度過高或過低情況發(fā)生時,溫度能夠迅速降低或升高以保護濾袋。
②當鍋爐發(fā)生異常情況煙氣溫度超標時,除濕功能生效,使煙氣濕度適宜以利清灰并保護濾袋。
③根據(jù)燃煤化學成分設置脫硫、脫硝和除二惡英的組合裝置,使煙氣排放完全達標,從而達到了綜合治理的目的。
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