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燃煤工業(yè)鍋爐大氣污染物控制措施分析
2019-10-11 14:31:51
隨著我國北方地區(qū)對冬季供熱供暖的需求日益增加,燃煤工業(yè)鍋爐在冬季供暖中發(fā)揮著越來越重要的作用。但由于城市及其周邊地區(qū)燃煤工業(yè)鍋爐的熱效率較低,加之煤種與設(shè)計煤種存在差異,使城市空氣質(zhì)量不斷惡化。近年來,雖然工業(yè)鍋爐的總數(shù)量沒有多大變化,但總蒸發(fā)量和單位平均蒸發(fā)量卻增加,單位面積的總蒸發(fā)量和平均蒸發(fā)量都遠遠高于單位數(shù)量的增加。根據(jù)計算,大約有48萬臺燃煤鍋爐在我國。這些燃煤工業(yè)鍋爐大多分布在城市及其周邊地區(qū),低煙囪排放,熱效率普遍低,這對城市空氣質(zhì)量影響重要,特別是在加熱爐的加熱時間投入運行,與其他的季節(jié)相比,冬季城市污染指數(shù)比較高。
一、污染物治理現(xiàn)狀分析
對二氧化硫的處理過程主要分為燃燒前,燃燒中和燃燒后3種。目前,燃燒中脫硫主要采用物理清洗煤法,目前采用物理清洗煤法的洗選能力可達15億噸。燃燒脫硫技術(shù)包括硫磺成型、“石灰石一石膏”濕法和脫硫除塵一體化法等等。固硫率達到40%-60%,減少煙塵排放60%,節(jié)省15%的煤(質(zhì)量分數(shù)下同),特別適用于中、低硫煤的中小型鍋爐。目前除塵+脫硫裝置采用兩階段煤炭處理燃煤工業(yè)鍋爐煙氣20t/h以上蒸發(fā)量,并根據(jù)《固定污染源排放煙氣連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)要求及檢測方法》,配備控制及連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng),提升除塵脫硫的質(zhì)量和效果。根據(jù)SO2常規(guī)監(jiān)測結(jié)果,某市監(jiān)測測算出當(dāng)?shù)剌^高排放濃度的SO2為40.0mg/m³。2008年我國的燃煤工業(yè)鍋爐SO2年排放量約為1000t,占二氧化硫排總放量占23.8 %。
由于我國北方集中供暖的熱源主要以區(qū)域鍋爐房為主,因此鍋爐房排放煙塵的治理可以追溯到上世紀70年代。機械除塵器包括脈沖布袋除塵器、機械反吹袋式除塵器、單機振打除塵器,其主要功能是分離、捕集空氣中煙塵,對于過去粗放型管理模式下大規(guī)模煙塵處理的效果比較明顯,其主要優(yōu)點在于投資少,,結(jié)構(gòu)簡單,但缺點在于除塵效率第。此后,隨著環(huán)保要求的日益嚴格,濕式除塵器的發(fā)展趨勢。濕式除塵器對微粒捕集效果良好,除塵效率可達70%-。近年來,供熱鍋爐采用小型熱電,采用了的十除灰系統(tǒng)、雙室四電場靜電除塵器和低氮燃燒器,或由原始機械除塵器向濕式靜電除塵器轉(zhuǎn)變,熱電聯(lián)產(chǎn)電粉塵排放濃度可控制在30mg/m³。
在“十二五”規(guī)劃中,將氨氮和氮氧化物(NOx)納入總量控制指標(biāo)體系。但是在目前的排放標(biāo)準(zhǔn)中,還沒有明確規(guī)定NOx的排放限值。目前,在的范圍內(nèi),由于凈化處理技術(shù)的不斷發(fā)展,對工業(yè)燃煤鍋爐NOx已經(jīng)實現(xiàn)了控制。近些年來,通過對當(dāng)前空氣污染狀況進行分析,我國研制出低氨燃燒技術(shù)和煙氣脫硝技術(shù),并廣泛運用在北京、上海、武漢、哈爾濱等地。目前我國相關(guān)行業(yè)采用的NOx控制技術(shù)與發(fā)達所采用的技術(shù)是一致的。由于工業(yè)燃煤鍋爐的燃燒方式不同于電站鍋爐的燃燒方式,因此燃煤工業(yè)鍋爐NOx減排技術(shù)的發(fā)展應(yīng)該是循環(huán)流化床鍋爐。
二、污染物控制方案及實例分析
鍋爐檢測的目的是對鍋爐進行能效測試,鍋爐能效達標(biāo),從而有利于進大氣污染防治工作,城區(qū)空氣質(zhì)量。以湖北省為例,自2017年起小于20t的工業(yè)鍋爐禁止運行,對工業(yè)鍋爐開展能效普查,可以豐富鍋爐能效數(shù)據(jù)庫,為燃煤鍋爐節(jié)能減排提供數(shù)據(jù)支撐。作為檢驗人員,應(yīng)嚴格按照鍋爐檢驗的相關(guān)法律法規(guī)及《特種設(shè)備監(jiān)察條例》相應(yīng)規(guī)程,在掌握無損檢測等方面知識的基礎(chǔ)上,對特種設(shè)備進行嚴格地檢驗、檢測。與當(dāng)?shù)丨h(huán)保部門的溝通協(xié)調(diào),做好高污染燃料禁燃區(qū)內(nèi)燃煤鍋爐管控和燃油(氣)鍋爐低氮燃燒改造工作,提高鍋爐節(jié)能管理水平。
燃煤工業(yè)鍋爐大氣污染物控制技術(shù)應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)貤l件進行選擇。由于煤爐系統(tǒng)主張污染物的全過程控制,從我國的現(xiàn)狀考慮,根據(jù)鍋爐的特點,對于大氣污染物控制技術(shù)路線可設(shè)置如下:(1)以單管(煙塵處理多缸)多濕式靜電或布袋除塵,大型鍋爐采用濕法除塵技術(shù)方法;(2)采用低氮燃燒技術(shù)和氮氧化物處理技術(shù),建設(shè)生物質(zhì)型煤復(fù)合燃料基地,廣泛開展、氣、生物質(zhì)型煤的制備與,節(jié)能減排工作。(3)加強技術(shù)改造,使用低硫煤,采用脫硫除塵技術(shù)和串聯(lián)技術(shù),以合理控制SO2排放。
目前,燃煤鍋爐專項整治與改造升級工作在湖北省推開。湖北省環(huán)保廳牽頭,取締燃煤小鍋爐、整治小散亂污企業(yè)(群),對改造升級的鍋爐企業(yè)給予3-5萬元不等的獎勵。截至2017年5月,該項整改工作已完成近90% ,大意義在于推動了企業(yè)的轉(zhuǎn)型升級、發(fā)展。例如,投資額達4億、20萬噸蒸汽/年的大冶有色工業(yè)園生物質(zhì)集中供熱項目一期工程已經(jīng)開工,比以往的燃煤鍋爐提高30%。目前,該省正嘗試以PPP模式讓多的社會資木進入鍋爐技改,調(diào)動民間資木的積性。
三、結(jié)論和建議
大多數(shù)的小型燃煤工業(yè)鍋爐采用單層或多層管機械除塵器和濕式除塵器;大部分的熱電聯(lián)產(chǎn)等大型燃煤工業(yè)鍋爐采用靜電除塵器或袋式除塵器除塵。在一些熱電聯(lián)產(chǎn)機組和其他大型燃煤工業(yè)鍋爐中,僅設(shè)有二氧化硫處理設(shè)施,小型工業(yè)鍋爐沒有脫硫設(shè)施。選擇鍋爐大氣污染物,煤炭行業(yè)應(yīng)該因地制宜,煤控制技術(shù),由于爐系統(tǒng),在技術(shù)經(jīng)濟合理、便于操作的確定依據(jù);在計劃和技術(shù)系統(tǒng)的實施過程中,脫硫和除塵技術(shù)的清潔替代能源;應(yīng)該除塵、脫硫SCR技術(shù)路線;鼓勵脫硝技術(shù)和設(shè)備的、使用脫硫和煙氣脫硝控制技術(shù)的協(xié)同發(fā)展。