时间：2023-05-29 17:45:04
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇烟气治理，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
【关键词】碱性废水；烟道气；脱硫；除尘；循环回用
一、废水处理工程运行管理
城市废水处理厂由于地域、水源和水质要求的不同,采用的工艺也各不相同。特别是近年来,由于新的工艺和方法的不断出现,废水处理厂从结构到处理过程出现了极大的变化,充分了解城市废水处理厂的工艺特点是成功治理废水的前提,皂化废水含碱性物质、油和有机物,COD高达2～H、i艺流程与主要设计盎数6万mg/L,PH值大于 12,皂化废水由于有机物浓度高,如单独进行生化或物皂化废水先进入预处理地进行沉淀分层,上层皂脂化处理都很难达到工业废水排放标准,且单独采用生化回收利用,下层底泥用来制脱模剂,中层废水用泵打入法废水处理费用高,设施占地面积大,脱硫除尘后的这种废水都是直接排入自然水系,不仅污染生态环废水经过筛式滚动微滤机分离出大颗粒碳粒和部分悬境,而且浪费了大量有用物质，大部分废水返回锅炉脱硫系统回用,少部分盈余采用湿式水膜废水先经过二级射流气浮除去大部分有机物,然后与冲除尘装置除尘,除尘效率达95%，治理关键是消除废水中钙、镁离子和高氟离子。中小型锅炉湿法除尘废水循环系统一般沉淀池容积小,废水沉降不完全,且由于废水循环周期短,SO2被除尘水吸收而生成的HSO离子来不及与烟尘中碱性物质中和,使得废水pH值小和悬浮物过多,造成对循环系统的严重腐蚀和堵塞,治理并保证循环系统正常运转的关键是采用中和技术降低废水中HSO离子以及采用净化工艺降低废水中悬浮物浓度。
二、废水中和处理技术
对于中小型锅炉湿法除尘废水治理来说,最常用中和处理工艺还是投放石灰,主要原因是石灰价廉,来源广泛,对于各种酸性废 水适应性强。但石灰的缺点也是显而易见的,由于石灰在水中的分散性差,形成浆液后流动性不好,在中和反应过程中石灰接触废水中二氧化硫后,较易被生成而不能继续反应的CaSO4所复盖,此外,烟气中的 CO2也减缓二氧化硫中和反应的进行,这一切都造成石灰对酸性除尘废水中和反应效率差。由于石灰中和反应后的泥渣量大,以及对其保管、操作复杂等方面的问题,都影响了石灰的应用。采用工业碱在上述方面优于石灰,但限制真使用的是其价格问题。我国每年排放大量碱性工业废水,各地还直接采用碱性工业废水稀释后作为除尘用水进入锅炉除尘系统直接洗涤燃煤烟气,可以取得较高的烟气脱硫和除尘效率,且排放后的废水pH值达6～7,达到以废治废,燃煤烟气脱硫除尘和除尘废水及工业废水同时治理的目的。脱硫除尘后的废水由于含有部分原碱性废水的污染物,必须进行净化理后才能继续循环回用或排放,各地采用的处理工艺大多以炉渣过滤为主,也有的采用混凝气浮或进入生化处理,尽管这样一来提高了除尘废水的处理费用,但以烟气脱硫和除尘后循环回用及碱性工业废水联合处理的综合效益考虑,还是十分合算的。
三、中国烟气治理的发展现状
近几年经过治理，电力工业燃煤排放的二氧化硫等污染物已有相当改观，但按国家规定的排放标准，仍有相当部分燃煤机组属超标排放。就拿拥有全国燃煤机组近一半的原国家电力公司系统来说，目前就有约10％的燃煤机组污染为超标排放。要在今后几年燃煤机组继续增加、发电量继续增长的情况下实现污染物达标排放和减排，任务十分艰巨。此外，要减少火电机组污染物的排放，电力工业还需解决环保治理投资大、时间紧的问题。脱硫任务重的火电厂大都集中在我国中、西、南部等经济欠发达地区，资金筹集难度大。
四、控制锅炉烟气污染的对策
1.天然气是一种高品位的优质能源，把它用于发电燃料时，不能单纯的将现有燃煤锅炉改为燃气锅炉，而应在锅炉前增设燃气轮机，做功后的尾气再进锅炉，提高整个发电机组的效率，增加发电量，以消纳一部分因燃料价格不同而造成的发电成本的增加，减轻用户的负担。采用天然气发电后，其环保效益从减少排放总量来说，烟尘和二氧化硫的排放量将大幅度减少，氮氧化物的排放量也会有不同程度地减少。其效果是十分显著的。就其对城市大气环境质量的影响来看，由于电厂大多建在城区，又是高烟囱排放，有利于扩散，加之污染治理设施较为完善，其影响程度可得到有效控制。因此，在发展天然气发电时，因根据不同地区的环境要求、天然气来源及其价格、发电厂所处的地理位置等诸多方面因素进行合理性分析，以取得全社会环境效益事半功倍的效果。
2.在全国建立一批以动力煤的洗选、配煤、型煤、水煤浆等综合加工配送工程，按燃煤用户的需要，提供质量优良的加工产品；结合电力、工业和民用燃煤设备的规模和特点，通过技术和经济分析、分期、分区域对燃煤设备进行技术改造和设备更新，尤其应强化对中小型燃煤设备的技术改造和更新工程，推广应用低硫煤和层燃燃煤设备燃用筛选块煤等节能减污技术；在已有水煤浆技术成果的基础上，为完成“十五”期间的节油目标，应进一步完善水煤浆代油技术，通过工程示范，积累经验，为大型燃煤设备的应用创造条件。
3.为促进火电厂烟气脱硫国产化，必须研究制定相配套的鼓励政策，如向承担建设火电厂烟气脱硫国产化的企业和承包火电厂烟气脱硫工程的工程公司提供长期低息优惠贷款政策；对进口烟气脱硫成套设备分阶段合理征税，引导和鼓励企业使用国产烟气脱硫设备的政策；鼓励烟气脱硫国产化依托工程所在的电厂多发电，提高其经济效益的政策等等。政策是否配套，影响到规划目标能否如期实现。国家有关部门应研究制定火电厂烟气脱硫关键技术和设备国产化的政策，逐步形成促进火电厂烟气脱硫国产化和产业化的配套政策体系。
结束语
中国燃煤SO2排放量连续多年超过2000万吨，电厂锅炉和燃煤工业锅炉SO2排放量约占全国SO2排放量的70%。对“十五”期间中国燃煤锅炉治理技术的市场需求、研究和应用现状、行业发展状况进行了综述。从调整能源结构、合理利用天然气，积极发展和实施洁净煤技术，制定促进火电厂脱硫国产化的配套政策三方面对燃煤锅炉烟气污染治理具有积极的意义。
参考文献
[1]中国环境科学研究院标准所.大气污染达标技术指南,1997
[2]《中国环保科技及产业研究》课题组.中国环保科技及产业研究.2000
关键词：有机催化烟气综合治理技术；脱硝、脱硫反应机理；工艺流程；氨逃逸；气溶胶；技术特点；预期应用效果
1 概述
根据《火电厂大气污染物排放标准》（GB13223-2011）及国家环境保护部最新的公告（2013年第14号）：现有企业“十二五”期间，位于重点控制区47个城市主城区的火电、钢铁、石化行业现有企业以及燃煤锅炉项目执行大气污染物特别排放限值。乌鲁木齐在47个城市之列，重点地区的火力发电锅炉及燃气轮机组执行表2规定的大气污染物特别排放限值，二氧化硫排放浓度限值为50mg/Nm3，氮氧化物排放浓度限值为100mg/Nm3。乌鲁木齐市某公司热电厂现有1、2号燃煤锅炉（额定烟气总量530000Nm3/h），二氧化硫排放浓度为1500mg/Nm3，氮氧化物排放浓度为650mg/Nm3，已严重超标，必须对其进行脱硝、脱硫技术改造。
有机催化烟气综合治理技术是国内对烟气中的SO2和NOX同时进行治理的一种新兴技术。该技术属脱硫、脱硝和脱汞一体化技术，即在一个吸收塔内完成脱硫、脱硝和脱汞，不需设独立的脱硫、脱硝和脱汞系统，大大降低了环保项目的投资费用和运行费用，不产生二次污染，副产品化肥还可回收经济效益，做到变废为宝。
2 有机催化烟气综合治理技术
有机催化烟气综合治理技术，是来自以色列的一种独特的烟气处理专利技术，用于治理各种锅炉所排放烟气中的氮氧化物和二氧化硫，同时具有脱汞的作用；该技术已获欧盟及美国专利。
2.1 脱硝、脱硫反应基理
有机催化脱硝技术是在锅炉采用低氮燃烧降氮（约40%）后，在烟气进入吸收塔前（低温段烟气）利用强氧化剂强氧化烟气中的NO，使其转化为易溶于水的高价氮氧化物（NO2或N2O3），从而溶于水生成硝酸和亚硝酸；然后在吸收塔里，通过含有有机催化剂的混合液循环喷淋对烟气进行清洗，有机催化剂中的自由电子对基团与亚硝酸结合成稳定络合物，有效抑制了不稳定的亚硝酸分解再次释放污染气体，并促进它们被持续氧化成硝酸，与有机催化剂自动分离，通过加入氨水与硝酸中和，制成有价值副产品――硝酸铵化肥，有机催化剂循环利用。通过低氮燃烧与臭氧氧化相组合，有机催化技术可以实现稳定良好的脱硝效果。
在吸收塔里，有机催化剂对脱硫过程中亚硫酸的处理过程与上述对亚硝酸的处理过程相似，因而脱硫和脱硝可以同时进行。脱硫脱硝一体化时得到的是硫酸铵和硝酸铵混合肥。
2.2 工艺流程简述
烟气自锅炉引风机出口烟道引出，经烟道喷淋降温、脱硝氧化，然后进入吸收塔进行脱硫、脱硝和脱汞；处理后的干净烟气由烟囱排出。
有机催化烟气综合治理技术，整个装置包括：烟气系统、循环吸收系统、氨水制备和供给系统、脱硝氧化系统、固液分离系统、化肥制备系统、事故排空系统、工艺水系统、压缩空气系统等。
有机催化技术采用的吸收塔从下至上按其功能分为混合液段、吸收段、除雾段。在吸收塔混合液段布置有搅拌器和氧化空气曝气管为吸收塔提供氧化空气，将亚硫酸铵和亚硝酸铵氧化成硫酸和硝酸。吸收塔为喷淋空塔，内设三层喷淋、塔顶设有二级除雾器和一层防逃逸装置（设有在线自动冲洗系统），塔内装有机催化剂。SO2、NOX在吸收塔内通过催化剂的作用被氧化和脱除，同时在塔内生成硫酸铵和硝酸铵盐液。通过控制氨水加入量，控制吸收塔浆液的PH值约5.5～6.5。循环系统采用单元制设计，每个喷淋层都配有一立的循环泵，保证吸收塔内200%以上的吸收浆液覆盖率。
本项目中和剂为业主提供的20%浓度的氨水，再经氨水罐和泵不断地补充到吸收塔内。
本项目采用氧气源，氧气为该公司化肥厂空分装置放空气氧，经减压、稳压后送至臭氧发生器生成脱硝氧化剂臭氧，经臭氧均布器进入烟道参与反应。
盐液从吸收塔浆液池中泵出，经固液、液液分离后，泥饼落入接渣车；催化剂回收后循环使用；化肥盐液经泵输送至后处理，在后处理厂房内经蒸发、结晶、干燥、包装后，生成硫酸铵和硝酸铵混合肥。
事故排空系统在事故状态或检修时，吸收塔内浆液通过排出泵送入事故罐临时储存，待事故消除或检修完成时，由事故罐返回泵将浆液送回吸收塔内，以满足准备正常运行的需要。
压缩空气系统负责烟气温控装置、事故降温装置、臭氧均布器、固液分离系统、化肥制备系统用气。
有机催化烟气综合治理技术的核心，是采用一种专利生产的有机催化剂。该催化剂具有对二氧化硫等酸性气体的强烈捕捉能力，并对脱硫脱硝具有正向反应的促进作用，同时还对汞等重金属具有极强的物理吸附作用，可以持续地对烟气中含量很少的汞等重金属进行吸附、收集，当催化剂吸收重金属饱和后，可在线分离，重金属的存在不会对有机催化剂的脱硫、脱硝能力产生任何影响。
3 氨逃逸、气溶胶问题的解决措施
在湿法脱硫中，氨逃逸、气溶胶现象是一个众所周知的瓶颈问题。本项目对吸收塔做了一些改进，以下五个部分均可起到减少氨逃逸、气溶胶的作用：（1）在图示1的吸收塔浆液区，由于有机催化脱硫脱硝工艺的氨水是从脱硫塔的底部注入（即液相加入而非气相加入），pH值控制在5.5到6.5的弱酸性环境，并通过自动控制系统实时补充氨水；新加入的氨水迅速与被有机催化剂捕获并转化生成的硫酸和硝酸进行中和反应，生成稳定的硫酸铵和硝酸铵化肥。由于浆液池维持在匮氨的弱酸环境，没有富余的碱性物质逃逸，也就不易产生气溶胶的问题，大大减少了氨水在喷淋层产生氨逃逸的机会。（2）在图示2的吸收反应区，烟气中的SO2和经氧化后生成的NbO3、NOb等酸性气体首先遇水生成亚硫酸和亚硝酸，亚硫酸和亚硝酸随即被有机催化剂的硫氧基团稳定住，生成临时的共价化合物，阻止了亚硫酸和亚硝酸的二次分解，并促成其氧化成硫酸和硝酸，从而达到高效脱硫脱硝的效果。在该过程，因首先与亚硫酸反应的是有机催化剂而不是氨，不仅降低了吸收反应区的氨浓度（同时减少了氨逃逸），而且避免了亚硫酸氢铵的产生，从而大大减少因亚硫酸氢铵分解、再聚合产生的气溶胶问题，从源头上减少了氨逃逸和气溶胶的产生。（3）在图示3的位置，采用专有防逃逸系统，使得处理后的烟气回旋上升，不但减缓了烟气上升速度，还使得液滴进一步下坠，降低气液夹带的机率。（4）在图示4的位置，选用屋脊式除雾器（液滴
上述五项措施同时有效减少了有机催化剂随烟气的流失，降低有机催化剂的年耗量，节约运用费用。
4 有机催化烟气综合治理技术的显著特点
有机催化烟气综合治理技术，是先进的新一代湿法烟气综合治理技术。该技术具有以下显著特点：（1）具有多效减排能力：在同一个吸收塔内，可以同时具有脱硫（达99%以上）、脱硝（可达80%以上）、脱重金属（达90%）、二次除尘（达60%以上）等多种减排效果；适应国家日益严格的环保要求。（2）实现水资源循环利用，符合国家节能节水政策。整个装置无二次污染，“变废为宝”，化肥品质可达国家GB535-1995标准。（3）催化剂循环使用；一塔多用，系统占地小；工艺成熟、可靠，便于维护，降低了运行成本。（4）该技术对燃料含硫量的适应性极强，在确保达标排放的同时，允许和鼓励用户使用高硫燃料以节约生产成本。（5）该技术对烟气条件的波动适应性极强，可广泛适应特殊烟气如钢铁烧结机、石油石化汽油清洁装置尾气等烟气波动大的工况条件。（6）可以有效降低氨逃逸和气溶胶现象。
（7）脱硝预处理在锅炉本体外的低温烟道段进行，不影响锅炉热效率，系统压降低。脱硫、脱硝一体化，操作简单。工期安排灵活，不需长时间停运锅炉。
5 预期应用效果
该公司热电厂1、2号燃煤锅炉项目，采用“低氮燃烧技术+有机催化烟气综合治理技术”，有效地脱除烟气中的二氧化硫和氮氧化物。目前，本项目即将建成投运，投产后将满足现行规范及标准的要求，实现达标排放。改造后污染物排放浓度（氧含量6%，标态，干基）：SO2≤50mg/Nm3，NOx≤100mg/Nm3，NH3≤10mg/Nm3，粉尘
参考文献
[1]赵毅，刘凤，郭天祥，等.液相同时脱硫脱硝实验及反应特性[J].中国科学，2009，39（3）：431-437.
[2]蒋文举，赵君科，尹华强，等.烟气脱硫脱硝技术手册[M].北京化学工业出版社，2006：436-454.
[3]杜黎明，刘金荣.燃煤锅炉同时脱硫脱硝技术工艺性分析[J].中国电力，2007，40（2）：71-74.
关键词：烷基铝（AIR3）；焚烧炉；湿式多级涡旋离心除尘器
1.前言
烷基铝残液中各相组分（三乙基铝、二乙基氢化铝、三氢化铝、铝粉、7#白油）活性很强，火灾危险类别为甲类。目前仍采用焚烧方法处理残液。残液焚烧处理由三个过程完成，液体雾化、燃烧、烟气净化处理。所以燃油烧嘴决定雾化质量、合理炉膛结构保证燃油充分燃烧、排烟温度直接影响后续除尘效果。某烯烃厂在线烷基铝残液焚烧炉油烧嘴易积炭、雾化质量不高，火焰较长炭黑多。炉膛内部结构布局不协调，排烟温度较高。烟气处理采用文氏除尘、阻力大，高压引风机带水现象严重，耗水量大，烟气净化不达标。为了解决这些问题对现有燃烧、除尘设备进行技术分析，对燃油烧嘴、炉膛结构、烟气处理系统制定如下设计方案。
2.焚烧炉技术改造
2.1油嘴的设计
油烧嘴对燃烧过程中起关键性作用的是烧嘴喷头的形状和尺寸，这些因素决定着烧嘴的能力，雾化质量和混合速度，从而决定着火焰的特性和燃烧质量。烷基铝在常温下（25℃），ρ密度0.832g/cm3,沸点194℃。
烷基铝低位发热量：Qarnet=46415.6+3167.7ρ-8790ρ2=42757kJ/l；燃油理论空气量： Vok=0.203Qarnet/1000+2=10.86m3/kg；小时实际空气量：V=n×BjVok=1.2×100×10.68=1281.6 m3/kg；单位时间设计燃油耗量： Bj=100L/h=0.0278l/s；液体燃料烟气排放量 Vy=0.27 Qarnet/1000+(a-1) Vok=16.88 m3/kg。
油烧嘴的能力计算: 重量流量 B=wρF（F油嘴截面积mm2） 选取速度W=0.2m/s时，F=0.785D2,B=0.0278l/s.则油嘴直径D=18.8（B/ρ）0.5=7.68mm,当w=0.5m/s时，D=4.85mm，过小不宜。由于采用机械油压雾化，油管直径取D=15mm,烧嘴直径d=(12～13)mm，燃油沿输油管进入油喷嘴油股流与高速旋转空气一起喷出，从而获得高速旋转的动力，因此油被喷出孔口时不但被雾化。而且具有一定雾化扩张角更有利于燃烧。烷基铝残液焚烧与烟气治理系统见图1
图1 1-AlR3管路 2-氮气 3-油嘴 4-燃烧室 5-燃尽室 6-余热室 7-除尘器 8-烟囱 9-鼓风机 10-沉淀池 11-洗涤泵 12-引风机
2.2 燃烧室结构的改造
为了达到充分燃烧，适度增大炉膛空间，增强高温气流燃烧空间，将炉内分为三部分，燃烧室 ：长3600×宽3000×高3000、烟尘沉降室：长3000× 宽740×高3000、余热室：长3000宽500高3000.达到消烟、降尘、降温的效果。有利于后续工况的展开。在燃烧室上方增设重力防爆门，防爆门直径Φ600，压力极限Pmax≤2000Pa。焚烧炉由高压鼓风机将空气通过炉膛预热风道使温度升至100℃左右，加热燃油，燃油在离心式雾化喷嘴作用下。具有很大旋转动能，当喷出喷孔时与高压风形成一定交角被进一步雾化，旋转燃烧使火焰变短。
2.3 高温烟气冷却降温
目前焚烧炉排烟温度在350℃左右，较高烟气温度对除尘效果有很大影响，并且对除尘设备要求耐热、粉尘黏度增加难以分离，采用尾部对流管组冷却的办法将排烟温度降至180℃左右，利用工业循环水（60m3/h）不需要格外增加动力，使水温由20℃升高至72℃度。低于标准汽化温度，吸热后的水又回到原水池。将炉内对流管束入口烟温由（550～600）℃降至180℃进入除尘系统，为进一步除尘创造有利的条件。
2.4 燃油炉尾部受热面的设计
余热室入口烟气温度θ′=570℃，入口烟气焓：I′=5785.6+（а-1）5090.5=8839.96kJ/kg. ′а=1.6（空气消耗系数），余热出口出口烟气温度θ"=180℃，出口烟气焓 I"=1729.40+（а-1）1548.60=2658.56 kJ/kg
烟气侧放热量：Q=Φ×(I′-I"+ΔаI01k) 保热系数Φ=0.65；漏风系数Δа=0.1
=0.65×（8839.96-2658.56+0.1×257）=4034.62 kJ/kg
冷却水平均温度（t1+t2）/2=46℃ 进口温度t1=20℃, 出口温度t2=72℃。（管内质量流量18.6kg/s ,由烟气侧放热量Q使水温升高52℃）。最大温压tmax=450-46=404℃；最小温压tmin=180-46=134℃；对数平均温压Δt=245.40℃；
平均烟温θpj=(450+180)=315；烟气流速w=BjVy(θpj+273)/F´×273×3600=3.3m/s, (F´-烟气流道截面=0.32m2)；冷却水循环量G=18.6（l/s）×3600=67m3/h
基准放热系数（查表得）a0= 50 w/m2℃；对流放热系数修正得 a=CsCxCwa0=1×1×0.9×50=45w/m2℃；传热系数k=Φa=0.65×45=29.25w/m2℃
传热量Qcr=kΔtF”/B×1000=29.25×245.40×15.37/0.0277×1000=3982.86kJ/kg
对流管束表面积F”=15.37m2；相对误差Δ=（4034.62-3982.86）/4034.62=0.012
尾部对流管束出口为开式不设任何阀门，所以相对压力（PV=0）为零。即对流管束不属压力容器。出口温度为72℃低于汽化温度，所以是安全的。
3.除尘系统
原系统采用文氏除尘法，由于文氏耗水量大、气液分离性能欠佳、压头损失大，造成引风机叶轮带水沾灰，空中出现落泥点现象，影响周围环境。采用本实用新型（HB-TL）多级涡旋分离除尘器，用于工业废气处理凸显传质一面、用于消烟除尘侧重分离、脱水性能。除尘器筒体、内部均采用304、316L材质，内部工艺结构流畅、不堵塞。
4.结论
由于采用机械油压雾化旋风烧嘴，将全部预热空气作为雾化剂经由烧嘴喷出强化燃烧 、获得合理扩张火焰，提高燃烧质量。鼓、引凤机转速、风压、风量均采用逻辑电路。便于控制风量调节油嘴温度防止积炭堵塞喷孔。在焚烧炉尾部增加对流管束受热面降低排烟温度，除尘器入口温度（157～181）℃，出口温度（60～70）℃，有利于烟气净化和气体回收，引风机功率由30kw降至15kw.
参考文献：
关键词：烟气脱硝；硫酸氢铵（ABS）；氨逃逸；空预器堵塞；治理
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.23.011
1 概述
对于SCR法烟气脱硝，氨气和NOX不能能全部混合，逃逸是不可避免的，当逃逸率超标时氨气与三氧化硫反应生成硫酸氢铵堵塞空预器。硫酸氢铵因其特殊物理性质，极易吸附并粘结在空预器换热元件上，常规的蒸汽吹灰和激波吹灰难以去除。目前解决办法有在线高压水冲洗，由于在机组运行期间进行冲洗，对空预器及其后电除尘安全有较大影响，极易发生空预器电流波动大而跳闸，有较大安全风险，对设备和机组工况要求较为苛刻，在公司#4炉运行期间曾进行过实验，空预器曾发生电流波动超过额定值，压差减小效果不明显而未继续实施。
大唐三门峡发电有限责任公司的2台630MW――HG-1900/25.4-YM4型锅炉是哈尔滨锅炉厂有限责任公司利用英国三井巴布科克能源公司（MB）的技术支持，进行设计、制造的。锅炉为一次中间再热、超临界压力变压运行带内置式再循环泵启动系统的本生（Benson）直流锅炉，单炉膛、平衡通风、固态排渣、全钢架、全悬吊结构、π型布置。锅炉岛为露天布置。锅炉燃用义马和三门峡当地混煤、常村煤及铜川煤。30只低NOX轴向旋流燃烧器（LNASB）采用前后墙布置、对冲燃烧，6台ZGM113N中速磨煤机配正压直吹制粉系统。
大唐三门峡发电有限责任公司2台630MW锅炉于2014年完成脱硝改造，最初设计排放值为小于200mg/Nm3。采用的选择性催化还原法SCR脱硝工艺，SCR反应器布置在锅炉省煤器出口和空气预热器之间，设计有三层催化剂层，要求运行温度在300℃-400℃范围，针对锅炉低负荷及深度调峰情况SCR入口烟温不到300℃问题，脱硝入口设计烟气旁路，锅炉水平烟道后部引出高温烟气进入SCR入口与原烟气混合后，保证SCR脱硝反应温度在设计范围内。SCR烟气脱硝系统的还原剂采用液氨，II期2台锅炉的脱硝系统共用一个还原剂储存与供应系统，在脱硝反应器进、出口安装实时监测装置，具有就地和远方监测显示功能，监测的项目包括：进出口NOX、烟气流量、烟气温度、O2、NH3逃逸、差压等。针对硫酸氢铵堵塞问题，空预器更换两段式换热元件，中温段和低温段一体化，但#4机组改造后运行一段时期后，空预期堵塞现象严重，引风机入口负压已到极限值，炉膛负压大幅波动 。2015年根据河南省政府蓝天行动文件要求，河南省内所有火电机组必须逐步达到超低排放标准。#4机组在2015年12月份完成超净排放改造后，为了控制出口不超过50mg， 必然会加大喷氨量来控制排放。硫酸氢铵堵塞的问题进一步严重。在机组启动运行仅36天后，就出现了空预器压差急速增大，炉膛负压波动，日常性的蒸汽和激波吹灰不能遏制空预期压差发展。
2016.3.12.#4机组启动后第36天，#4B空预器压差情况，最大值4.6Kpa。
2 硫酸氢氨生成原理及危害
硫酸氢氨的生成作为选择性催化还原法SCR脱硝的副反应，与煤种硫份和SCR未反应完全逃逸到烟气中NH3有直接关系。
通常情况硫酸氢氨露点为147℃，当环境温度达到此温度时，硫酸氢氨以液体形式在物体表面聚集或以液滴形式分散在烟气中，硫酸氢氨是一种粘性很强的物质，极易粘附在物体上难以去除，而且有较强的吸潮性，当温度继续升高至250℃以上，硫酸硫酸氢氨由液态升华为气态。锅炉空预器运行温度梯度一般在120℃-300℃，硫酸氢氨的物理性质和决定随着烟气温度在空预器中大幅降低在空预器中低温区域沉积，未沉积的硫酸氢氨吸附在烟气中烟尘转换为固态，在电除尘中进行除去[1]。
防止硫酸氢氨的生成主要有控制氨逃逸率和降低入炉煤硫份。锅炉运行中氨逃逸超标的主要原因有以下几种，一是脱硝烟气流场不均匀，造成局部喷氨量过大引起逃逸；二是脱硝喷嘴未针对烟气流场进行调整，造成NH3浓度场分布不均；三是对氨逃逸率监视手段有限；四是空预器堵塞后，烟气量减少、排烟温度降低扩大了硫酸氢氨的沉积区域；五是机组一直低负荷运行排烟温度偏低，也扩大了硫酸氢氨的沉积区域；六是机组负荷波动频繁，NOX生成随负荷变化而变化，喷氨调节存在一定的滞后性，造成过喷现象。硫酸氢氨沉积在空预器中，造成空预器堵塞，对锅炉安全运行有极大的危害：一是由于两台空预器阻力不同，造成低负荷、低烟气量时引风机发生抢风现象，造成炉膛负压大幅波动，危及机组安全运行；二是由于空预器的堵塞不均匀，引起一、二次风压和炉膛负压周期性波动；三是空预器阻力增大后风烟系统电耗增大；四是空预器堵塞后阻力增大，局部烟气流速变快，空预器蓄热元件磨损加剧，严重时会造成蓄热元件损坏；五是空预器堵塞造成烟气系统阻力增大，引风机出力无法满足机组满负荷运行，造成机组限出力；六是最终很可能由于空预器堵塞机组被迫停运检修[2]。
3 解决硫酸氢氨造成空预器堵塞问题原理及方法
3.1 解决思路
针对硫酸氢铵的物理性质，发现根据温度不同，呈现不同的物理状态，在147℃以下，呈现坚固的固态；在147℃-250℃范围内，呈现称严重的鼻涕状态，常规的蒸汽吹灰和激波吹灰难以去除，在250℃以上升华。由于空预器温度梯度变化从320℃-120℃之间，这使得极易吸附并粘结沉积在空预器换热元件中部[3]。由于这种相变在短时间是可逆的，因此提高运行温度，改变沉积区域，对已经沉积在受热面的硫酸氢铵再溶解升华，改变其沉积区域，尽量使其粘在灰上，而在下部空预器元件为一体化，不利于硫酸氢氨的粘结，随着烟气冷却，硫酸氢铵固化并随烟尘早电除尘除去。针对硫酸氢铵挂灰主要两段之间部位，提高温度使得过程后移，而后面条件不利于沉积在受热面上，所以进行了去除。
3.2 提高烟温治理硫酸氢铵堵塞可行性分析
提高烟温会来造成空预器整体运行温度区间的改变，空预器工作温度从原来的350℃-120℃（烟气侧），预计将会提升到380℃-230℃，之后各个运行设备运行温度均会发生改变，因此烟温改变后设备是否能安全运行，直接关系到治理方案是否可行。
（1）设备安全运行温度极限考察，确定提高烟温的边界条件。
通过查阅空预器说明书、低温省煤器、电除尘、引风机、脱硫吸收塔运行说明书，空预器蓄热片为普通碳钢变形温度为420℃，表面喷涂陶瓷的冷端蓄热元件爆瓷温度在300℃以上，因此升温对蓄热片无影响；电除尘内部主要有阳极、阴极、电极瓷瓶等，没有对烟温有特别要求材料，但电极瓷瓶耐受温度可能是制约点，为了防止瓷瓶出现裂纹，以历史运行经验表明，温度在160℃无影响；引风机根据厂家提供的资料，叶片为合金钢铣制而成，提升到180℃温度后不会有影响，但应加强对引风机轴承温度监视；脱硫吸收塔内除雾器为塑料材质，对烟温有明确要求，要求吸收塔烟气入口温度不大于160℃。
锅炉低温省煤器为降低电除尘及脱硫吸收塔烟温提供了解决途径，锅炉通过低温省煤器能大幅降低空预器后烟温，保证其后设备在安全温度下运行。
（2）温度提高后设备变形量增加，引发动静摩擦或损坏。
温度提升后，主要是考虑空预器膨胀问题。空预器转子按半径6m，高度4m计算，根据不锈钢膨胀系数，冷端端径向温升150℃计算，冷端变形量10.8mm，轴向平均温升较小，按100℃极端，轴向变形量在4.4 mm，询问锅炉专业空预器间隙调整的余量，经过计算此形变在空预器软性密封的允许范围之内。
（3）提高烟温手段及余量分析。
因为空预器入口烟温是在350℃，因此适当减少空预器冷二次风、一次风量，就能达到提高烟温至250℃要求。查阅烟气比热容，密度，烟气流量，一次风量，二次风量，换热效率进行估算。经过计算70%锅炉负荷，将烟气量、送风量、一次风量进行如下调整，就能满足出口烟温调整要求。以提高锅炉A侧空预器出口烟温为例，锅炉A侧风烟系统调整为BMCR 40%烟气量，BMCR25%（送风量+一次风量），B侧风烟系统调整为BMCR 30%烟气量BMCR45%（送风量+一次风量），在就能满足。考虑到锅炉还布置了热二次风再循环、脱硝烟气旁路，因此还有较大调整余量。
通过以上设备运行情况考察，风机出力分析。认为过考察热二次风再循环、脱硝烟气旁路、送引风机协同调整，提高排烟温度，整体提高空预器运行温度。在70%锅炉负荷，仅通过风机与低省配合就能满足烟温需要，并且低省后烟温满足安全运行需要。因此从方案可行，公司现场具备提高烟温进行治理条件。
4 现场治理方案实施及效果
2016年03月18日 ，由于#4B空预器压差较大，在进了充分准备情况下，进行了#4B空预器升温试验。机组带70%负荷，缓慢增大#4B侧引风机出力，降低#4B送风机出力，同时开启#4炉送风机B侧热风再循环，开启SCR去B侧烟气旁路挡板提高B侧空预器入口温度。最终B侧送风机动调开度降至30%维持。#4B侧空预器排烟温度达180℃左右，经过2小时候时其阻力开始降低，最终排烟温度升高到230℃，考虑到空预器冷端漏风的影响，空预器冷端蓄热片的底部应该达到了250℃，在此温度下硫酸氢氨基本全部气化，空预器阻力大幅降低。B侧低温省煤器全程投入，两组换热器流量调整至300t/h，有效的把电除尘入口烟温降至158℃，满足其后设备安全运行。
空预器升温过程中的危险点及注意事项：
一是控制好升温速率，防止由于膨胀不均造成卡涩；二是投入空预器冷端吹灰连续运行，加强引风机轴承温度监视；三是缓慢调整参数，防止烟温过调超限危害电除尘、脱硫吸收塔设备安全；四是提高凝结水压力，保证低温省煤器大流量运行，有效降低空预器后烟温；五是加强另一侧风机参数监视，防止过负荷；六是两侧空预器运行工况差别大，主要对锅炉壁温、主再热汽温影响，防止单侧参数严重超标。
5 结语
通过实践检验，证明硫酸氢铵在烟温提升后确实按预想进行了升华，压差出现明显好转，而空预器及后设备主要参数未有影响，从而验证此项技术可靠、安全、有效，值得推广。另外由于堵塞时间较长，通过此次实践发现部分硫酸氢铵沉积发生不可逆逆转，建议出现堵塞后尽快治理，若有硫酸氢铵沉积可通过长时间多次在线治理来逐步改善和解决此问题。
参考文献：
[1]李云东.基于硫酸氢铵造成的空预器堵塞治理对策[J].产业与科技论坛，2015，14（18）.
[2]马双枕，金鑫，孙云雪，崔基伟.SCR烟气脱硝过程硫酸氢铵的生成机理与控制[J].热力发电，2010（08）：012.
[关键词] 环保；节能；烟气治理系统；防水卷材；生产
[中图分类号] TU57 [文献标志码] A [文章编号] 1003-1324（2102）-02- 0072-04
0 前言
改性沥青防水卷材是一种可应用于工业与民用建筑上，性能优异的防水材料。由于生产改性沥青防水卷材所用改性沥青涂盖层在高温搅拌配料和生产过程中会产生烟气，通过分析证明沥青烟气的主要成分为酚类化合物、蒽、萘、吡啶等，沥青及其所含蒽、菲、吡啶等均系光毒物，在紫外线作用下可引起光生物效应，反应生成的自由基、过氧化物引起细胞损伤，是一种非免疫性疾病，加热沥青产生的烟气即污染环境又危害人体健康，需要进行治理。但由于生产改性沥青涂盖层在搅拌配料和生产过程中产生的烟气除沥青油烟外，还有机油烟气、水蒸气、填充料粉尘、胶粉粉尘、机油油烟等，成分复杂，在通过管路时容易混合形成污泥使管路堵塞，从而导致整个烟气治理系统无法正常运转，并且沥青混合烟气刺激性气味很大，所以改性沥青防水卷材在高温搅拌配料和生产过程中产生的沥青烟气很难治理。原来治理沥青烟气的原理大致可分为湿法和干法两大类，湿法治理是将收集起来的沥青烟气经喷淋水净化后在高压风机的作用下进入吸附除味装置，除掉烟气中的刺激性气味，最后通过烟筒排入大气，湿法处理的优点是设备简单，节省投资，但是物化的油滴难溶于水，只能靠油雾降温，积聚成大的油滴后与空气分离除油的效率很低，含油的烟气进入到除味装置后，也会加快活性炭的失效，失去除味作用。干法治理是将收集起来的沥青烟气进入冷凝器，使高温烟气冷却下来，汽化油变成油滴流到放油口，冷凝处理后的烟气在高压风机的作用下进入吸附除味装置，除掉烟气中的沥青异味，最后通过烟筒排入大气。干法处理的优点是采用烟气不和冷却水直接接触的冷凝原理回收烟气中的油份，不会造成冷却水的二次污染，但此方案由于烟气中含有粉尘很容易造成冷凝器中的烟管堵塞，而降低降温效果，需要多级冷凝器降温才行，投资较大且需要经常维护清理，实践证明，干法治理也不是最佳方案。近年来，以牺牲环境为代价来换取GDP增加的办法，政府不允许，广大群众也不答应，因此很多改性沥青防水卷材企业迫于环保的压力，不能正常生产。良友公司生产改性沥青防水卷材已有多年，在烟气治理这方面做过许多探索，但是效果总是不好，气味处理不了，影响了周围居民，不能保证正常的生产经营，2011年七月份良友公司技术中心建立课题进行攻关研究，请教了国内知名的烟气治理专家和相关科研院所，参观了国内大型卷材生产企业的环保设备，咨询了多家环保设备制造商，制定了分类收集、降温、除油、去味的干湿综合治理方案，2011年10月试机成功。良友公司采用的烟气治理系统设计合理、运行可靠、性能稳定、容易操作、节省投资，在实际生产中效果显著。
1 烟气治理系统的设计方案
改性沥青防水卷材生产中，各工序产生烟气的浓度、温度不同，所以采用分类收集、区别处理、除油去味、废物回收的工艺过程，从而实现达标排放的治理方案
1.1 分类收集
在改性沥青防水卷材生产过程中，产生烟气的部位主要是：改性沥青罐、沥青池、计量罐、浸油池、涂油池、撒砂机。我们把改性沥青罐、沥青池、计量罐的烟气浓度大、温度高、含滑石粉、橡胶粉粉尘，这部分烟气在高温状况下易着火，所以把这部分产生的烟气集中在一根烟管中，称作高温沥青烟。浸油池、涂油池、撒砂机部位产生的烟气温度低、浓度也低，这些烟气中含有尘土，将这些烟气合并集中在一根烟管中，称作低温沥青烟。在高温沥青烟盒低温沥青烟的收集过程中，各支路烟管上均设可调节风门，在控制烟气不自由散发的前提下，将风门调节到最小状态，从而将烟气的风量降低到最小化，以减轻烟气处理工序的负荷量。
1.2 区别处理
由于高温沥青烟气易着火、温度高、浓度大、含粉尘的特点，将高温沥青烟气收集到同一根烟管后，立即进行管道喷淋和塔式喷淋处理，通过水淋，一方面降低了烟气温度利于下道工序的处理，另一方面也有效阻止了着火现象，还使烟气中的粉尘吸水变重、凝聚与烟气分离，烟气中的油雾也通过水淋降温而凝聚成大油滴而与气体分离。这样高温沥青烟气经水淋降温初步净化后与低温沥青烟气合并，进入电捕焦油器除尘系统。改性沥青罐内的温度随着改性工序的推进，而不断降低，产生烟气的温度也不断降低，当罐内物料温度降到190°С以下时，高温沥青烟气的喷淋水可以停止，这时烟气也不会着火。
1.3 去油除味
去油环节，我们设计选用立式电捕焦油器，立式电捕焦油器其工作原理是：在金属导线和金属管壁施加高压（10S·V）直流电，以维持足以使气体产生电离的电场，使阴阳极之间形成电晕区，正离子吸附于带负电的电晕极，负离子吸附于带正电的沉淀极，所有被电离的正负离子均匀充满电晕极和沉淀极之间的整个空间。当含焦油雾滴、粉尘等杂质的烟气通过该电场时，吸附负离子和电子的杂质在电场库伦力的作用下，移动到沉淀极释放出所带电荷，并吸附于沉淀极上从而达到净化气体的目的。当吸附于沉淀极上的杂质质量增加到大于其附着力时，会自动向下流淌，从电捕焦油器底部排出，净化后的气体则从电捕焦油器上部离开进入下道工序。除味环节设计采用活性炭双层塔式过滤器，炭床1*1米，炭层0.3m厚，双层炭床。沥青烟经过水淋降温初步净化，电捕焦油器除油除尘后，焦油及粉尘的捕集效率达到99.5%，但是净化后的气体中仍含有异味，本设计使含有异味的空气以端截面均匀的风速通过炭床，使空气中的异味吸附于活性炭表面，达到进一步净化的目的。净化后的空气达到GB16297-1996大气污染物排放标准，目测排气烟筒出口处，无肉眼可见烟气，距车间50m的居民闻不到沥青烟气的气味。
1.4 废物回收
首先是回收废油，在水喷淋冷却环节和电捕焦油器除油环节进行废油回收，在水喷淋冷却环节产生的含油循环水通过重力沉降法分离，油滴上浮聚集从沉淀池上部取出废油。经过沉降后的循环水含油小于0.5%可以继续循环使用，不外排所以不会造成废水超标排放而污染环境。进入到焦油电捕器的含油、水混合气体经过处理后，油水及无机粉尘颗粒的去除率可达到99.5%，处理下来的油水靠重力作用沉降到除污口，进行回收。通过水淋和电捕焦油器环节回收的废油可以用作生产肥皂、生物柴油，由专业公司回收。其次是失效后的活性炭利用方案：活性炭表面变成灰褐色或灰白色时，说明活性炭已吸附饱满就失去了作用，将失效的活性炭放在室外太阳光下晒7-8h后，可继续使用，这样可循环三次，最终将失效的活性炭作为导热油炉的燃料使用。
2 烟气治理系统的烟气流程图及风网示意图（图1）
3 沥青烟气治理系统的主要技术指标
3.1 沥青烟气风量
沥青烟气风量越低，对于各级处理设备来说负荷越小，因此各个吸风口均设置调风门，在产生烟气设备不向大气自由散发沥青烟的前提下，将各个调风门关到最小，根据生产进程逐步停机的设备，要关掉风门或把风门调节到微启状态。在不影响生产工人操作的前提下各个产生烟气的设备要最大限度的密封，从而降低系统吸风量。本系统设计的烟气总量不大于13000m2/h，
3.2 设计排放浓度
其值≤50mg/m2。
3.3 循环水
不排放废水，喷淋水全部循环使用，油水分离后的冷却水直接泵送到喷淋设备，消耗的喷淋水及时补充。
4 主要设备选型
4.1 通风机
选用的风机为高压离心通风机：型号为9-26NO9D，配用电动机功率为30kW，转速1450r/mio，流量14913 m2/h，最高风压为4869Pa。
4.2 电捕焦油器
选用立式列管电捕焦油器，型号为CY260型，处理风量为13000 m2/h，除尘效率为99.5%，有效截面积为3.6m2，设计排放浓度50mg/m3。
4.3 喷淋器装置
喷淋管道按45度角设计，管道直径400mm，管道长度13m，立式喷淋塔9 m2，喷淋水量0.6 m2/h。
4.4 活性炭吸附装置
设计为两层活性炭床，每层活性炭床厚300mm，截面为1.5×1.5 m。
5 改性沥青防水卷材生产中烟气治理系统的运行维护
该烟气治理系统必须有专人负责，包括高压风机的开关调节、循环冷却水泵的开停控制和循环冷却水的及时补给、电捕焦油器的开停、活性炭的更换、各级风网的风门调节、油水分离、电捕焦油器底部放油。
6 改性沥青防水卷材生产中烟气治理系统的运行带来的社会和经济效益
根据实验数据，该环保配套设备一年可回收轻质油约20t/台，价值10S元。收回的废油价值与该系统的运行电费基本持平，更重要的是从根本上解决了沥青防水卷材烟气污染的问题，这一系统的试验成功，具有理想的社会效益，主要是公司职工及周围居民身体健康得到保障，生产环境得到了净化，公司能正常开展生产和经营活动。
7 改性沥青防水卷材生产中烟气治理系统建设和运行中注意的问题
（1）建设中要根据各企业生产场所的具体情况来确定风机风量和焦油电捕器的处理风量，以保证有充足的动力使烟气能正常循环。
（2）活性炭要及时进行更换、焦油电捕器要及时进行废油回收、喷淋器及时清理沉淀。
（3）必须先开电捕焦油器再开高压风机。
（4）由于在改性沥青防水卷材配料过程中要加机油，机油属于易燃原料在高温配料过程中易着火，本烟气治理系统第一道处理已采用了内有螺旋喷头的倾斜式烟管进行喷淋水降温处理，如果一旦着火可防止火焰被风机引入立式喷淋塔、立式电捕焦油器和活性炭过滤塔，引起整个系统瘫痪，所以要注意及时开启喷淋循环水泵。
8 结束语
中国科协中国科学技术咨询服务中心系统工程专家委员会在我国烟气污染治理情况调研报告中提出，目前，我国治理烟气中的二氧化硫污染采取的烟气脱硫技术，存在两大误区，于是形成了治理原来的污染又产生新的污染，最终还需要继续治理。
治理了烟气中的二氧化硫污染，但是没有想到由此产生的脱硫石膏怎么处理，这样造成二次污染。这是人们认识上的第一大误区。
据调查，我国目前采用的烟气脱硫技术，主要是湿式石灰石石膏法工艺和设备。这一技术虽然对减轻烟气中的二氧化硫污染起到了一定的作用，但是同时又产生了硫化石膏副产品。湿式石灰石石膏法设备每处理一吨二氧化硫产生脱硫石膏2．7吨。预计到2010年，我国堆存的脱硫石膏和其他石膏副产品将超过1亿吨。由于脱硫石膏质地松散，其优点无法与矿石膏相比，所以导致脱硫石膏被抛弃处理，占有了上百万亩的土地。被抛弃的脱硫石膏长久散发着余毒：经太阳暴晒后，蒸发出刺鼻的酸味；挥发后的酸性物质又加重了酸雨的危害；雨天堆积的“脱硫石膏山”随时都会倒塌下来，冲击道路和村舍；经雨水冲刷后的脱硫石膏渗入土地、农田，污染地下和地表水，从而进入我们的食物链。专家认为，烟气脱硫技术虽然转换了污染的形态，但是形成了脱硫石膏这种危害严重的污染源，如果不采取积极有效的措施，它释放的有害物质将诱发对人体造成极大伤害的新病情。
认识上的第二大误区是治理了烟气中的二氧化疏污染，但是又新增加了大气中的二氧化碳排放量，产生了新的污染。
调查还表明，湿式石灰石石膏法烟气脱硫技术，处理1吨二氧化硫要排放0．7吨二氧化碳。以我国现在消耗含硫矿物的总量计算，采用这种方法除硫，每年要新增加二氧化碳几千万吨。远超过大自然光合作用和海水吸收淡化的能力。二氧化碳在地球表面超量沉积，将导致温室效应增强。
专家认为，我们必须纠正认识上的误区，系统的、科学的面对工业烟气污染中的二氧化硫污染，采用更合理，更环保的技术和方法来治理，否则我们将走进治污又生污的怪圈。
座落在浙江大学国家大学科技园内的杭州三和环保技术工程公司是由浙江大学教授、留学归国博士以及一班有十多年环保工程经验的专业人员共同创办的高新技术企业，是浙江大学的产学研示范基地。成立多年来，公司一贯坚持以高端人才为本，努力开拓创新，敢为人先研发，至臻至诚创建具有自身特色的环保产业链。
公司董事长施耀教授留学美国著名的加州大学，曾多次到劳伦斯国家实验室能源与环境部及美国宇航局NASA进行高级访问研究，学成归来，报效祖国。他说，把国家对环保事业的需求放在第一位，是我们创业办公司理念思路的深化，社会责任的升华，历史使命的重托，将世界前沿高新技术服务于祖国的经济建设以及环保事业，逐步形成自身的经营模式，在国际化、标准化、规范化的框架内将“三废治理、工程设计与承包、环保技术咨询与服务”交融互动，联动发展，为治理大气污染，为治理企业三废做出我们应有的贡献。
记者纵观该公司一些工程设计、管理与承包的大中型治理项目，科技含量先进，设计手法纯熟，门类众多，环保效应显著。尤其是公司拥有一批致力于环保产业的时代精英，他们技术创新的能力，逻辑思维的严谨，市场定位的准确，给记者留下了深刻印象。
大力推进技术创新，努力构筑人才高地，积极营造产业基地，优化配置治理资源，在众多的治理项目中熠熠生辉。
公司拥有自主专利权的旋流板塔烟气脱硫技术，是国内应用最广泛、最成功的烟气脱硫装置技术之一。公司以浙江大学为技术依托，是浙江大学环境科学与工程学科的产业化合作伙伴。浙大二十多年前就开始从事环境工程的研究与设计，针对国内外烟气脱硫脱硝技术发展现状，着力进行能源环保的烟气处理研究，包括旋流板塔烟气脱硫脱氮除尘技术，氧化镁、氨法脱硫新技术和喷雾干燥法烟气脱硫等。旋流板塔烟气脱硫除尘技术已经成为我国中小型锅炉烟气脱硫除尘市场占有率最高的技术。
近30年来，公司先后完成了国家自然科学基金项目、国家各类科技攻关项目、省部级科研项目等50余荐。公司的资质和荣誉有口皆碑：1978年，获全国科学大奖；1984年，获国家发明奖；1986年，获四川省科技进步奖；1992年，获国家科学技术进步奖；1993年，获化工部科技进步二等奖；1996年，获国家教委科技进步三等奖；1999年，获浙江省环境保护二等奖等。同时，取得美国专利一项，中国专利6项，发表学科论文100多篇。
获得专利的旋流板塔及湿法脱硫工艺是浙江大学谭天恩教授、施耀教授为首的研发小组发明的一种高效、节能的专业设备，适宜于进行快速吸收、洗涤、增减湿、气体直接传热、除雾、除尘等操作过程，在环保、石油、化工、轻工、冶金等行业得到普遍重视和应用，特别是近几年来更是成为烟气脱硫除尘和工业废气治理领域一颗璀璨的明珠，创造了巨大的经济效益和环保效应。
2000年12月，由国家环保总局主持召开的专家鉴定会上，专家一致认定，旋流板塔技术与装备多项性能一流，特色明显，操作性强，除尘性能可达98%以上，已经达到国际先进水平。
特别值得一提的是，以旋流板塔作为吸收塔已广泛应用于各种烟气治理技术中，例如：双碱法、氧化镁法、简易石灰石膏法、简易烟气脱硫除尘一体化工艺等。
关健词:煤矸石;烧结砖;污染源;治理
中图分类号:F270文献标志码:A文章编号:1673-291X(2010)01-0189-02
引言
煤矸石烧结多孔砖、空心砖生产技术是中国综合利用煤矸石的一项成熟技术,自20世纪80年代末,中国在消化吸收国外先进生产技术的基础上,研究开发出适合中国国情的煤矸石烧结多孔砖、空心砖生产技术。利用煤矸石生产烧结多孔砖、空心砖,达到了节能、保护耕地、保护环境的良好效果,同时也取得了较好的经济效益和巨大的社会效益。但由此也产生了一些污染问题,现以淮北双林煤矸石烧结砖厂为例,探讨煤矸石生产烧结砖产生的污染及治理方案。
一、煤矸石化学成分
该厂为利用煤矸石自身能源焙烧产品,生产能力为年产5 000万标块煤矸石烧结砖。煤矸石年用量为14.5万吨。原料用临涣选煤厂的矸石,该煤矸石的发热量为2 472 kJ/kg(干基),主要化学成分(见表1)。
表1 原料化学成分表(%)
二、工艺流程及产污节点图
整个工艺流程由四部分组成:原料制备;成型及切坯;干燥与焙烧;成品检验与堆放。具体工艺流程及排污节点如下(见下页图1):
三、污染源治理方案
从下页产污节点图可以看出,该厂在运行的过程中会有废气、噪声和固体废物产生,固体废物主要为切条及切坯工序产生的废泥坯、出窑时产生的废砖及除尘灰等。切条及切坯工序产生的废泥坯及除尘灰,可返回生产工序,废砖经破碎后也回用于生产工序。噪声治理通过将破碎机、搅拌机、空压机、真空机等机械噪声比较大的设备基础底座上安装减振垫,加装隔声罩,风机安装消声器,经过治理后,对厂界噪声影响较小。破碎车间的粉尘可以通过袋式除尘器处理,其除尘效率≥95%,收集下来的粉尘可以进行回收利用作为制砖的原料。
主要污染源来自于焙烧窑废气。焙烧窑正常燃烧后是利用原料本身的热值就能够满足生产过程中的热能消耗,不需添加其他燃料,产生的污染物主要有烟尘、SO2。
淮北市是一座以煤为主要能源结构的工业城市,SO2的总量控制指标已经接近饱和,对于该厂,根据淮北市产品质量监督检验所提供的检验报告,煤矸石中硫的含量为0.256%,煤矸石砖中残留的硫含量为0.16%,每年需要用煤矸石14.5万吨,如果不进行烟气治理,经计算,SO2产生浓度407mg/m3,SO2产生量为278.4t/a,烟尘产生浓度为42.9mg/m3,产生量为32.5t/a。烟气必须进行除尘脱硫。
隧道窑烟气经干燥窑及烟道降尘,污染物被坯垛过滤、吸附、沉降后,尾气采用脱硫除尘器处理。
脱硫除尘采用双碱法,当炉、窑尾气由引风机牵引进入一级反应室与钠型碱雾得以充分混合、碰撞,反应室液气比达2L/m3,尾气中的粉尘颗粒以及二氧化硫被碱溶液充分吸收,其反应方程式:
SO2+H2OH2SO3,H2SO3+Na(OH)2NaSO3+H2O
然后被碱雾充分混合的尾气在通过立式文丘里管时被充分压缩,细小的粉尘湿颗粒以及反应的产物相互碰撞、混合而结合成粒径相对增大的颗料,质量也相应增加,通过文丘里管后进入到脱硫除尘器内的二级置换反应室,进入置换反应室后混合烟气与石灰浆溶液发生混合反应,细小的颗粒进一步增大,二氧化硫与碱溶液进一步反应,钠盐溶液与氢氧化钙溶液也产生反应,其方程式 :
Na2SO3+Ca(OH)2CaSO3+ CaSO4+NaOH
H2SO3+Ca(OH)2CaSO3+H2O
酸碱反应沉淀物、废气中的颗料以及湿烟气从置换反应室进入到分离反应室,干净烟气进入脱水室经二级脱水后外排,颗粒与沉淀物进入初沉池沉淀反应。整个过程由于NaOH最终被置换出来,故消耗量很少。主要脱硫剂为石灰Ca(OH)2,生成物为稳定的硫酸钙及亚硫酸钙。经过双碱法进行脱硫除尘处理后,烟气排放中除尘效率达到50%以上,脱硫效率达到80%以上,烟气林格曼黑度
隧道窑烟气经脱硫除尘后,烟尘排放浓度为21.5mg/m3,排放量为16.25t/a,烟(粉)尘排放量为23.65t/a。放浓度为81.4mg/m3,排放量为55.7吨/年。这样,SO2的一年排放量减少了222.7吨,符合了达标排放和总量控制的要求。
结束语
采用煤矸石生产烧结砖,是有利于城市环境和生态的好项目,通过对固体废物的利用,既消除了污染源,又节约了烧砖用的耕地和煤,但生产中产生的SO2会严重污染环境空气,因此,只有通过切实可行的治理措施,才能做到达标排放并符合总量控制的要求。为企业的可持续发展也奠定了良好的基础,同时也为同类型的企业烟气治理提供了有益的借鉴,具有较好的环境效益和社会效益。
参考文献:
关键词：电袋组合式除尘器； 工业； 废气治理
中图分类号：C93 文献标识码： A
1、前言
近年来，随着国家社会、经济的快速发展，人民生活的不断提高，以及国家提倡节约型社会，建设花园式、生态型现代化居住和工作环境，成为新一轮城市、农村、厂矿建设的目标。
2003年12月国家颁布了新的《火电厂大气污染物排放标准》，对新建项目提出了更高的排放要求。据不完全统计，目前全国电力行业有15.73万MW容量机组的燃煤锅炉除尘器尚未达标排放，需要进行改造，这意味着市场需要近800台（套）用于200MW机组的除尘器。
据调查，云南省锅炉所配除尘设备大部份不符合现阶段治理要求：旋风除尘器和多管除尘器占69%，不是目前提倡的先进、高效除尘设备，90%以上不能满足现行排放标准，视觉观测明显超标，环境污染严重，治理污染排放形势十分严峻，刻不容缓。
目前市场上运用较广泛的工业粉尘污染治理的技术分为两大类：即电除尘技术与布袋除尘技术。但是，无论是电除尘器还是布袋除尘器，均有自身的不足。为适应当前市场技术改造和对工业粉尘污染达标治理的需求，寻求一种稳定、高效、投资和运行成本省的新一代除尘技术，一项新的技术――电袋组合式除尘器得以发明及应用推广。该技术的推广是当前无法满足新标准要求的工业粉尘治理市场中的一个技术亮点，将对除尘技术的更新换代，改善目前我国除尘行业无法满足工业粉尘治理要求的严峻形势具有重要意义和作用，为实现国家新的排放标准提供了有效的技术支撑和保障，是我国除尘技术未来发展方向之一。
2、技术基础
电袋组合式除尘设备可应用于电站、冶金、钢铁、有色冶炼、建材、化工、民用等烟气除尘行业。
电袋组合式除尘器是通过电除尘技术与布袋除尘技术有机结合，研制出来的一种新型高效的除尘设备。电袋组合式除尘器将充分发挥电除尘器和布袋除尘器各自的除尘优点，以及两者相结合产生新的优点，同时能克服电除尘器和布袋除尘器的缺点。
电袋组合式除尘技术即满足了目前国家对工业粉尘的控制要求，又在国家控制标准上有所提升（≤50mg/m3），很大程度上消减了粉尘排放量，减少了工业企业排放粉尘对大气的污染。
3、技术的原理和工艺
3.1电袋组合式除尘器的结构形式
如下图所示
图1是电袋组合式除尘器的结构示意图。
图中1进口烟箱， 2电除尘阴阳极部分，3电除尘与布袋除尘间导流隔板，4布袋和骨架，5 烟气烟道隔板，6灰斗，7提升阀，8布袋清灰系统，9壳体，10烟气出口。
3.2技术原理
电袋组合式除尘设备本体为钢结构，是综合利用和有机结合电除尘技术与布袋除尘技术的除尘优点，先由电场捕集烟气中大量的粉尘、再经过布袋收集剩余细微粉尘的一种组合式高效除尘设备。串联式前级为电除尘电场，阴阳极振打均采用侧部振打方式，后级为纯袋除尘结构。在电袋组合式除尘设备中，烟气先通过前级电除尘系统后，再缓慢进入后级布袋除尘系统，前级电除尘系统捕集70-80%的烟气粉尘，后级滤袋捕集的粉尘量仅有常规布袋除尘的1/4。这样后级滤袋的粉尘负荷量大大降低，清灰周期得以大幅度延长；粉尘经过前级电场电离产生荷电，荷电效应提高了粉尘在滤袋上的过滤特性，使滤袋的透气性能、清灰性能方面得到大大的改善。能实现离线清灰、在线换袋检修。在烟气温度高和有油烟的情况下，能防止烧袋和油烟糊袋。达到充分合理利用电除尘器和布袋除尘器各自的优点，以及两者相结合产生新的功能，同时能克服电除尘器和布袋除尘器的缺点。
3.3工艺流程
电袋组合式除尘设备，由电除尘系统和布袋除尘系统串联组成。电除尘系统和布袋除尘系统在一个壳体内组成一个整体。各部分组成是：进口烟箱、电除尘阴阳极部分、电除尘与布袋除尘间导流隔板、布袋和骨架、烟气烟道隔板、灰斗、提升阀、布袋清灰系统、烟气出口。
电除尘阴阳极采用侧部振打，清灰效果好，放电极采用BS型芒刺线，电流密度大；
电除尘与布袋除尘间的导流隔板由导流板和隔板组成，起到导流和均布气流的作用；
烟气烟道隔板中设有烟气切换阀，该切换阀与烟道内的温度检测元件相配合，能够在烟气温度过高时，自动将烟气排入烟囱，防止烧袋和糊袋的情况发生。
由布袋和骨架组成的除尘室的下部和上部均设有提升阀，能实现离线清灰和在线检修的功能。
布袋清灰系统采用低压脉冲清灰装置，除尘下来的灰经灰斗排出，净化后的烟气经除尘器后侧部排入烟囱。
工作流程是：待净化的烟气通过进口烟箱进入前级电除尘的阴阳极部分，经电除尘后的烟气通过电除尘与布袋除尘间的导流隔板进入布袋除尘部分，导流隔板起到导流和均布气流的作用；在布袋除尘中间设置烟气烟道隔板，气流经过均布后从下部流入由布袋和骨架构成的除尘室，除尘室的下部和上部均设有提升阀，能实现离线清灰和在线检修的功能；烟气烟道隔板中设有烟气切换阀，该切换阀与烟道内的温度检测元件相配合，能够在烟气温度过高时，将烟气排入烟囱，防止烧袋和糊袋的情况发生。
4、技术特点
4.1 目前市场技术发展趋势
4.1.1静电除尘器
静电除尘器是利用强电场电晕放电使气体电离、粉尘荷电，在电场力作用下使粉尘从气体中分离出来。其特点是：
（1）除尘器本体压力损失小
（2）耐高温，普通钢材可在350℃以下运行。
（3）第一电场的除尘效率高，一般能达到80-90%，特别是粒径粗和比电阻适中的粉尘，具有很高的除尘效率，其余电场仅收集含尘量的10-20%的烟尘。
（4）对粉尘的特性较敏感，适宜的比电阻为1X104--5X1010Ω・cm，效率容易受到烟气工况条件因素的影响而发生变化。
4.1.2布袋除尘器
布袋除尘器也称过滤式除尘器，它是利用纤维编织物制作的袋状过滤元件来捕集含尘气体中的固体颗粒物，它的特点：
（1）除尘效率高，出口排放稳定。
（2）排放浓度对粉尘的特性不敏感，不受粉尘比电阻的影响。
（3）清灰周期、滤袋使用寿命受烟气粉尘浓度影响大，粉尘浓度越高，清灰时间和滤袋使用寿命越短。
（4）运行阻力大，一般为1500-2000Pa，运行费用高。
（5）不适宜高温状态下运行，一般在160～200℃。
4.2 电袋组合式除尘器的特点
它克服了电除尘、布袋除尘技术的缺点和局限性，又将二者优点有机结合，具有以下特点：
4.2.1适用高比阻粉尘收集，除尘效率具有高效性和稳定性。
电袋除尘器的效率不受高比阻细微粉尘影响，不受煤种、烟灰特性影响，排放浓度容易实现在50mg/m3以下，可达到30mg/m3，且长期稳定。
4.2.2运行阻力比纯布袋除尘器低500Pa，可以减少引风机功率消耗。
运行阻力比纯布袋除尘器低500Pa，每10000m3/h风量引风机功率可减少1.74KW。
4.2.3清灰周期长、气源能耗小。
由于滤袋收集的粉尘量少，阻力上升缓慢，其清灰周期时间是纯布袋除尘器的2倍以上，压缩空气消耗量不到纯布袋的1/3。
4.2.4延长滤袋使用寿命
（1）运行阻力低、滤袋的负荷差压小延长了滤袋使用寿命；
（2）清灰周期长、清灰次数少延长了滤袋使用寿命；
（3）在相同运行条件下电袋的使用寿命比纯布袋除尘器的寿命延长2～3年。
4.2.5一次性投资少，运行维护费用低
适量提高过滤风速可减少滤袋、阀件等数量以降低设备成本及费用，运行能耗低和滤袋使用寿命长降低了运行及维护成本。
综上所述，电袋组合式除尘设备着重在工业性应用中解决当前除尘器常见的四大难题：
（1）电除尘器的达标排放（除尘效率）难题
（2）布袋除尘器的阻力大的难题
（3）布袋除尘器袋使用寿命短难题
（4）除尘效率不受煤种、烟气工况、飞灰特性影响难题，以确保排放浓度长期高效、稳定在≤50mg/m3。
5、结语
电袋组合式除尘技术的推广应用将对除尘技术的更新换代，改善目前我国除尘行业无法满足工业粉尘治理要求的严峻形势具有重要意义和作用，为实现国家新的排放标准提供了有效的技术支撑和保障。基于目前国家除尘行业的发展现状及对新建项目更高的标准，电袋组合式除尘器势必成为我国除尘技术发展方向之一，占有目前市场上除尘设备不可比及的市场份额。
参考文献
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[4]王国胜.化工原理课程设计[J].大连理工大学出版社，2005
（大同煤矿集团同达热电有限公司，山西 大同 037001）
摘要：近年来，全国雾霾频发，国家大气污染治理的要求不断提高。燃煤烟气污染治理是重中之重。在选择燃煤烟气治理路线的过程中，既需实现“超净排放”，更应当注重Hg等重金属污染物、SO3所形成的细微颗粒物（PM2.5）和废水“零排放”等指标，注重烟气多种污染物协同治理，才能实现社会与环境的可持续发展。相比传统的湿法“超净排放”路线，循环流化床干法脱硫脱硝除尘一体化工艺路线能够实现燃煤烟气“超净+排放”，是烟气治理路线的不二选择，现对该路线进行分析和研讨。
关键词 ：循环流化床；超净+排放；湿法脱硫；干法脱硫脱硝除尘一体化工艺
0引言
随着工业不断发展，大气污染越发严重，很多城市出现了严重雾霾，对污染企业的整顿已经刻不容缓。为此，史上最严的《新环保法》于2015年1月1日开始实施，相关法规也开始施行，我国环保整治力度空前提高。
为了加快空气质量的改善，促进雾霾问题的解决，2014年国家发改委、环保部、国家能源局联合制定并了《煤电节能减排升级与改造行动计划（2014—2020年）》，要求我国东部、中部、和西部重点地区的燃煤机组达到“超净排放”的环保要求。所谓“超净排放”，就是要求燃煤机组在达到国家新颁布的《火电厂大气污染物排放标准》（GB13223—2011）关于新建燃煤锅炉污染物排放限值（NOx小于100 mg/Nm3、SO2小于100 mg/Nm3、烟尘小于30 mg/Nm3）的基础上进一步提升，达到燃气锅炉污染物排放限值，即大气污染物排放达到：NOx小于50 mg/Nm3、SO2小于35 mg/Nm3、粉尘小于5 mg/Nm3（简称“50355”排放）。
1传统湿法“超净排放”技术的局限
从世界范围的现有技术分析，目前燃煤锅炉烟气要实现GB13223—2011规定的特别排放限制中燃气轮机的“超净排放”要求，传统湿法技术路线如图1所示。
该工艺路线主要通过对锅炉燃烧进行控制，采用低氮燃烧技术优化炉内燃烧，从而减少NOx产生；如由必要还需在锅炉上部布置SNCR脱硝装置，以进一步降低锅炉NOx的排放值，其基本能够有效控制在300～400 mg/Nm3范围；最后在省煤器与空预器之间布置3层催化剂以上的SCR脱硝装置，其脱硝效率能达到90%左右，这样通过二级或三级脱硝，能够有效控制NOx浓度＜50 mg/Nm3；
经空预器降温的烟气进入电除尘器或电袋除尘器进行高效除尘，之后进入湿法脱硫装置，经过单塔双循环或双塔等两级脱硫形式，实现SO2浓度＜35 mg/Nm3；最终通过大型湿式电除尘器深度净化，实现粉尘浓度＜5 mg/Nm3，达到烟气“超净排放”。但传统湿法“超净排放”技术路线具有三大局限性：
1.1Hg等重金属的排放污染
燃煤产生的Hg等重金属污染物会随烟气排放进入大气，这些重金属属于剧毒物质，其迁移性和广覆盖性将对人和环境造成不可逆的影响，其中最受关注、最具有代表性的无疑是燃煤烟气中的Hg及其化合物的排放污染。我国是汞污染最严重的国家之一，对全球汞排放的年贡献值约占世界总量的1/4；而中国大气汞排放中，约有47%源自燃煤［1-2］。相比美国的MATS中规定汞及化合物排放浓度小于0.45 μg/Nm3，我国GB13223—2011首次增加的汞排放限值为30 μg/Nm3，限值意义不大，其“汞外交”意义远大于环保意义。随着2013年国际首个汞减排公约——《水俣公约》出台，我国燃煤行业的汞减排进程将进入快车道。在“超净排放”背景的带动下，燃煤烟气的汞排放指标势必会更加严格。
1.2SO3的排放污染
实践证明，传统湿法工艺在实现SO2的“超净排放”上是行之有效的。然而，仅仅是SO2的“超净排放”还远远不够。从控制燃煤后硫化物的排放来说，对SOx（SO2和SO3）进行排放限值规定更为合理。燃煤烟气所排放的SO3会造成更为严重而直接的近地污染。研究表明［3］，烟气中的SO3进入湿法脱硫塔内，可与水汽结合形成H2SO4蒸汽，并通过均相成核及以烟气中的细颗粒为凝结核的非均相成核作用形成亚微米级的H2SO4气溶胶，传统的湿法脱硫技术对其难以有效捕集。H2SO4气溶胶与大气中的铵根离子或金属微粒（主要为铵根离子）相结合生成二次PM2.5。这些二次细颗粒物具有极强的消光效应，会直接造成大气能见度降低，与湿法脱硫后烟气所含的一次细微颗粒物（石膏颗粒）均属于形成雾霾的主要因素。目前，我国仅仅规定SO2的排放限值，为有效防治因SO3造成的细微颗粒物污染，科学合理地指定SO3排放限值势在必行。
细颗粒物具有的可传输性与广覆盖性，将以远距离输送的形式迁移，在气候条件等的影响下，将导致其他区域的雾霾加剧。因此，传统湿法工艺要实现烟气中一次粉尘和SO3所形成的二次细微颗粒物（PM2.5）的“超净排放”，末端必须加装大型湿式电除尘器（WESP）。
1.3脱硫废水污染
燃煤烟气治理离不开水资源的利用，这就带来了一个不可避免的废水综合利用问题。湿法脱硫工艺通过石灰石—石膏浆液喷淋实现SO2的“超低排放”，但同时带来了极其严重的废水问题。脱硫废水是最难治理的废水之一，不仅含有悬浮物、有机物、硫酸盐，还存在水质复杂，Cl-富集，重金属汞、硒、铅、砷、镉等有毒重金属元素含量高等特点。经常规废水处理工艺后，脱硫废水仍存在诸多污染物超标问题。这些湿法脱硫废水并不能直接用做工厂或者生活用水，肆意地排放只能造成生态环境的日益恶化，因此需要对其进一步地深度处理，才能实现脱硫废水的“零排放”。
2“超净+排放”工艺路线
在燃煤烟气治理要求中，虽然现行的“超净排放”在Hg、SO3和脱硫废水等方面未做出相关的排放要求，但《煤电节能减排升级与改造行动计划（2014—2020年）》已明确支持同步开展大气污染物联合协同脱除，减少三氧化硫、汞、砷等污染物排放。随着环保要求的不断提高，SO3、Hg等重金属和脱硫废水的排放指标必然会很快相继出台或更新。届时，传统湿法“超净排放”工艺又会面临进一步的升级改造。
“新一代”的循环流化床干法脱硫脱硝除尘一体化工艺，是一种“超净+排放”技术路线，不仅能够实现烟气“50355”排放，且能进一步实现“530”的烟气排放指标，即：SO3小于5 mg/Nm3、Hg小于3 μg/Nm3、脱硫废水零排放（简称“50355+530”排放）。
循环流化床干法“超净+排放”技术路线如图2所示。
该工艺路线相对于传统湿法路线，前端的低氮燃烧/SNCR/SCR配置相同，此外还预留与干法脱硫配套的“高效低温氧化脱硝”（H-COA）工艺接口，在高浓度NOx排放状况下，可进一步有效控制NOx浓度排放，实现NOx排放低于50 mg/Nm3，甚至能实现“NOx接近零排放”；烟气经过喷水降温后，利用高物料密度的循环流化床进行脱硫，实现SO2排放低于35 mg/Nm3，同时协同脱除HF、HCl、SO3、Hg及重金属等大气污染物；最后配置布袋除尘器，是烟气实现排放小于5 mg/Nm3的最经济及最合理的手段。整个工艺无废水产生，无二次污染，实现了烟气的“超净+排放”。
2.1NOx排放控制技术
燃煤烟气中90%以上的NOx为NO，但NO在水中的溶解度极低。H-COA脱硝技术的反应机理就是将烟气首先与吸收剂和循环灰进行充分预混合，在吸收塔内形成高密度的物料区域，利用区域内部物料颗粒与烟气之间激烈的湍动，强化气固间的传热、传质。脱硝溶液通过双流体喷枪喷入反应塔，将烟气中占绝大多数的NO转化为较容易脱除的NO2，最终被脱硫的碱性吸收剂吸收完成脱除。在脱硫高压雾化水的降温、增湿作用下，确保气—固之间的反应转为快速的离子型反应。由反应区烟气流速较低，约为4～6 m/s，在反应区接触时间足够，保证了对NOx的高效脱除。H-COA脱硝工艺利用循环流化床吸收塔作为反应器，同时又是相对独立的系统。
2.2SO2排放控制技术
循环流化床干法脱硫装置的吸收塔内，当固体颗粒中有流体通过时，随着流体速度逐渐增大，固体颗粒开始运动，且固体颗粒之间的摩擦力也越来越大，当流速达到一定值时，固体颗粒之间的摩擦力与它们的重力相等，每个颗粒可以自由运动，所有固体颗粒表现出类似流体状态的现象，使得塔内传质、传热效果最佳。
在高密度床层反应区，脱硫反应为快速进行的离子型反应。SO2的迁移是整个脱硫反应的关键步骤，而循环流化床的流态化特性能促使SO2在气相中快速迁移至液相并参与离子型反应，同时由于循环流化床内物料激烈湍动的流化态运动特征，物料颗粒间相互激烈摩擦，很容易将吸收剂表面包裹的脱硫生成物剥离，露出新鲜的Ca（OH）2表面重新参与反应，从而进一步提高Ca（OH）2的利用率，实现循环流化床的高脱硫效率。
2.3粉尘排放控制技术
在干法循环流化床的环境下，激烈湍动的颗粒经喷水等产生凝并作用长大，将亚微米级的细颗粒凝并成粗颗粒，也就是通过循环流化床吸收塔后，烟气中细颗粒几乎都絮集为较大颗粒，使原本布袋除尘器都难以阻挡的PM2.5的亚微米级细颗粒得以高效地被除去。脱硫塔顶及出口等的特殊结构设计，更保证了这些已絮集的颗粒不易被破坏重新分散，更有利于细粉尘颗粒被后级布袋除尘器过滤脱除，从而实现烟尘小于5 mg/Nm3排放。
再者，烟气中排出大气后形成二次PM2.5的SO3酸性气体，在循环流化床的高颗粒密度作用下，也被有效地脱除形成脱硫灰，然后通过布袋除尘器得以去除，杜绝了湿法脱硫后形成的二次PM2.5问题。循环流化床干法工艺不受入口粉尘的影响，能高效脱除PM2.5。
2.4SO3（硫酸雾）排放控制技术
循环流化床干法一体化工艺几乎能100%脱除SO3（硫酸雾），其机理为：在循环流化床工艺的反应温度下（约70 ℃），SO3是以硫酸气溶胶的形式而不是以分子形式存在，气溶胶的直径大约为0.1 μm，而分子的直径大约为0.000 1 μm；在循环流化床塔内，具有平均密度达到4 000 g/m3的激烈湍动的高密度颗粒床层，床层底部密相流动区床层密度达到10～20 kg/Nm3，Ca（OH）2颗粒粒径为2～5 μm，比表面积（BET）达20 m2/g，具有巨大的吸附表面积，对SO3气溶胶具有较强的吸附能力，硫酸气溶胶很难从床层穿过而不被吸附到Ca（OH）2颗粒表面（图3）。
由于SO3易溶于水，低温下已形成酸雾，本身就是离子状，接触到湿润的吸收剂颗粒表面，马上就会与吸收剂的离子发生酸碱中和的离子型反应。被捕集的SO3气溶胶与Ca（OH）2发生反应，形成稳定的CaSO4，具体反应方程式如下：
Ca（OH）2+SO3=CaSO4·1/2H2O+1/2H2O
所以循环流化床工艺几乎能100%脱除烟气中SO3（硫酸雾），烟囱无需防腐，烟囱出口呈透明状，感官效果好。
2.5Hg排放控制技术
燃煤烟气汞的主要附存方式包括三种形态：气态汞元素单质（Hg0（g））、气态离子汞（Hg2+）和固态颗粒附着汞（Hg0（p））。其中，气态离子汞易溶于水，易于脱除；固态颗粒附着汞可以通过除尘器脱除；而单质汞由于不溶于水，且挥发性极强，是汞附存方式中相对难以脱除的部分，湿法脱硫装置对此无能无力。
循环流化床工艺在不增加吸附剂的前提下，利用循环流化床中高密度、大比表面积、激烈湍动的钙基吸收剂物料颗粒来实现对气态离子汞及单质汞的高效吸附反应，再借助脱硫系统配套的除尘装置对附着在Ca（OH）2和飞灰细颗粒表面上所形成的颗粒汞及Hg2+化合物进行捕集、脱除，实现Hg排放小于3 μg/Nm3。
其中循环物料中的Ca（OH）2与气态汞元素单质的相互作用可能发生在两个方面：一方面，SO2的存在促进了Ca（OH）2对气态汞元素单质的化学吸附；另一方面，烟气中含有一定量的HCl，经研究发现，HCl可以通过与Ca（OH）2发生反应提供活性位或将气态汞元素单质氧化成气态离子汞来促进对汞的吸附，完成脱汞过程。
2.6无废水产生、系统不需防腐，原烟囱排放
循环流化床干法工艺具有脱除多组分烟气污染物的能力，经净化后的烟气返回到原烟囱排放，出口烟温在露点20 ℃以上，无需防腐和烟气再热排放，烟囱出口排气透明。
由于系统吸收剂及副产物都是干粉状态的物质，密封输送，工艺无废水产生，没有二次污染。整个系统自动化水平高，设备运行稳定、操作简单。
3结语
（低氮燃烧/SNCR/SCR+预留H-COA）+循环流化床干法脱硫除尘工艺具有硫、硝、烟尘、汞、硫酸雾等多组分污染物协同净化的优点，并在300 MW、200 MW、150 MW等多种机组成功投运，具有广阔的应用前景和推广意义，有助于我国空气质量改善的加快和雾霾问题的解决，为大气污染物的减排措施树立了标杆。
循环流化床干法脱硫脱硝除尘一体化工艺技术完全可满足我国烟气“超净+排放”治理的需求，是适应燃煤烟气环保新形势的科学选择，满足“资源节约型、环境友好型”社会建设的需要，能实现社会与环境的可持续发展。
［
参考文献］
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关键词：铝电解生产；集气效率；烟气净化；回收效率；湿法净化回收；干法净化回收 文献标识码：A
中图分类号：TQ151 文章编号：1009-2374（2017）04-0021-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2017.04.011
铝电解在生产时应用最多的一种成分溶剂是氟化盐，这也是最主要的一种材料，但是在高温条件下，氟化盐和水分融合就会产生一种气体，就是氟化氢，它是一种非常严重的污染物。在处理这种污染物时，一般所应用的方法就是干法净化技术，它可以有效地治理排出吸附的烟气，从而达到一个净化有害物的作用。只有控制了氟化物的排放，降低环境污染，才能达到环保的排放要求。我们所应用的烟气干法净化系统是非常经济、高效以及较为先进的一种净化技术，可以降低烟气的排放，降低烟气当中的有害物质，减少排放，从而达到一个理想的效果。
1 铝电解烟气净化工艺流程
湿法净化回收和干法净化回收是铝电解烟气净化的两种主要方法，经过多年的发展应用，我们发现，干法净化容易控制、流程简单、环境好、操作容易，且干法净化回收过程中产生的二次污染小、净化效果好，湿法净化回收系统已逐渐不适应环保的要求，趋于被淘汰，目前大部分湿法净化工艺已经法净化工艺所取代。
干法净化就是以某种固体物质的吸附性能来吸附另一种气体物质所完成的烟气净化过程，具有吸附作用的物质称吸附剂，被吸附的物质叫吸附质。铝电解烟气干法净化是用电解铝生产用的Al2O3作为吸附剂来吸附烟气中的HF等大气污染物，并生成载氟氧化铝返回电解槽生产使用，实现对铝电解烟气中的氟化物等污染物的回收再利用，同时降低铝电解生产过程中的氟化盐消耗。铝电解烟气净化系统一般采用局部通风和全面通风相结合的联合通风方法对铝电解生产所产生的有害气体进行控制和净化，电解槽在生产过程中产生的有害烟气集气系统收集，进入干法净化系统，这部分气体就是我们所说的一次集气，干法净化系统的工艺流程为：电解生产产生的烟气通过主排烟风机提供的动力，由电解槽集气罩收集经电解槽支烟管进入主烟管，在主烟管中或除尘器入口烟管中烟气与投料系统投入的氧化铝混合发生吸附反应，将气态氟转化为固态载氟氧化铝，经过除尘器的气固分离将载氟氧化铝从气体中分离出来，再通过供料系统输送到电解槽供生产用料，气固分离后的净气通过烟囱排放进入大气；少量的烟气通过集气罩的缝隙进入电解厂房，这些气体由窗户进入的大量空气稀释，受热气的作用上升到天窗，由天窗排入大气中，这部分没有进入干法净化集气系统的烟气就是我们所说的无组织排放气体。从铝电解烟气净化工艺来看，一次集气的效率是铝电解烟气中污染物净化回收基础，集气效率越高，无组织排放的污染物就越少，集气效率对整个净化系统综合净化效率起着决定作用。
2 影响电解烟气效率的主要因素
在铝电解的生产当中，电解槽内会产生一定的烟气，而烟气的主要成分就是氟，一般是通过净化系统的烟囱以及天窗进行排放的。但是在生产车间内，由于具有大量的烟气，都是无组织的烟气，含有一定的有害物，所以在进行治理时有很高的成本，在通常情况下是不会做特别处理的，这就需要加强对烟气的捕集效率，降低烟气的排放。控制电解槽当中的烟气污染物就是为了可以控制好它的总量不会超标，也就是把烟气进行净化后所排出的烟气和氟含量是通过自然通风的作用下来控制的，不只是控制烟气在净化后的排放，对此，怎样可以使这些污染因素得到有效地排放，是治理烟气净化的主要因素。
第一，在铝电解的生产过程当中，电解槽内会产生一定量的烟气，而这些烟气在排放时是有组织的，主要是通过排放风机来减少负压的，最主要的目的也是为了确保在板间缝的位置有一定量的微负压，从而控制烟气不会扩散。由于排烟量的多少会影响到电解槽内的集气量，只有提高排烟量才能有效地增加集气效率，也可以控制污染源的排放。从这些年来看，在设计一些大容量的电解槽时可以看出，排烟量都有所增加，这种处理虽然可以提高净化系统，但同时也会增加大量的费用。对此，选用合理的电解槽排放量是解决净化系统的根本，也是提高净化效率的基础。
第二，处理烟气净化系统时，一旦出现烟气分布不均匀的现象时将会导致烟气量超标，这是因为除尘器的过滤单元没有达到设计的要求，从而加大了过滤单元的负担。在这种情况下，不仅会缩短过滤袋的使用时间，同时也会降低净化效率，影响净化系统的应用，所以在对净化系统设计时必须要把管道制成几何形状，从而来确保过滤单元的排放量。此外，在投放氧化铝时也应均匀分布，这是非常重要的一点，在进行投放时应连续并均匀，应用合理的反应器，把风速控制好，保证电解烟气和氧化铝可以均匀地混合吸附。还应注意的是，进行氧化铝的净化时必须要对其筛分，从而避免氧化铝当中存在的大颗粒物质的沉积，降低对设备造成的影响。
第三，由于在净化系统当中的除尘布袋所起到的除尘效率是非常低的，对净化效率造成直接的影响。所以袋式除尘器的效率越高，所投入的原材料回收率也就越高，也就是说应用氧化铝的材料越少，铝电解的成本就相对较低，而对环境的污染也较少。
3 提高净化效率的主要方法
铝电解在生产过程中应用最多的成分就是氟化盐，它是最重要的一种溶剂，但是在遇到高温的情况下，当氟化盐和水分产生反应时就会产生大量的氟化氢，其气体是重要的污染。在现阶段，一般治理污染的方法就是通过干法净化技术，从而排出污染的烟气，通过氧化铝来吸附氟化氢气体，从而起到一个净化的作用，降低对环境造成的污染。
第一，在对净化系统进行设计时必须要选用合理的设备，应用具有效率较高的电解槽，而在设计电解槽时也必须要提高它的密封性，设计管道系统时必须要减少烟管的长度，主要是为了降低管道摩擦所产生的阻力，对各种管件的应用时也要合理搭配，必须要选用具有较小阻力的除尘器，从而减少阻力所造成的损失，加强负压，提高净化效率。
第二，对电解槽烟管的阀门进行调节时必须要调控好它的开启度，应按照净化系统烟管的电解槽数量调节好它的阀门开启度。尽量把尾端的烟管阀门打开到最大，再由远到近地依次进行操作，根据比例的大小来减少开启的角度，但是有一点需要注意的是，在调节的过程当中必须要确保负压均衡，如果电解槽停止时同时也要关闭调节阀，避免出现泄漏。
第三，设备再好，也需要操作技术，对此必要全面地提高电解操作人员的技术质量，减少电解槽操作当中集气罩盖板打开的时间要求，确保盖板的密实度，炉门是否达到严密关闭状态。此外，也要加强对电解槽的日常维护工作，如果发现有破损的密封垫或者是槽盖板必须要及时的更换，确保它的密封性。一旦发现除尘器或者是净化管道有泄漏问题时应快速的补救，要确保管道系统达到一个良好的密封性。此外也要定期地对设备除尘维护，降低运行当中遇到的阻力。
4 提高吸附效率的方法
如果要想从根本上来提高烟气的吸附率，必须要从影响它的吸附率条件着手，从多方位角度来观察，及时进行调整，提高氧化铝的吸附率。在铝电解的生产过程当中，从氧化铝产品的性质以及它的质量方面来看，它的主要成分以及它的一些形态是不能改变的，所以在特定的环境下，比如说位置、温度或者是湿度等条件都是不能去改变的，由此我们也可以看出，如果要提高烟气的净化率就必须要从可以控制的方面入手，包括接触的时间、温度的人为控制、加料的方法等，具体体现在四个方面：
第一，可以应用高效的反应器来提高烟气扩散混合的程度，从而促使污染物在较短的时间内快速扩散，同时提高氧化铝的接触时间，增加吸附率。
第二，可以通过提高烟气系统的净化率，也就是说必须要提高氧化铝与烟气在除尘器当中的均匀分配，可以让烟气进行入每一台的反应器中，保持一个平衡的状态。
第三，必须要控制好氧化铝的加入量，保证净化吸附率达到环保要求，需要注意的是，氧化铝也不能过量，这会造成它的破损，给系统造成过度的负荷，不利于烟气的扩散。
第四，对于电解槽的材料可以进行一定的改变，通过其他方式来降低烟气的温度，也可以在管道的外壁应用一些散热片或者是在管道的内壁用喷水冷却的方式来降低烟气的温度，通过应用这种方法不仅可以降低烟气量，也可以减少负荷的产生，提高净化效率。除此之外，也可以在管道内增加短路风的概念，它会与大气相连，当温度较高时，便可以通过冷风进行降温，但需要注意的是，这种方法会增加系统的负荷。
5 结语
在铝电解生产当中会产生很大的污染源，所以我们在处理这种污染物时，一般所应用的方法就是干法净化技术，这种方法可以有效地治理吸附排出的烟气，从而达到一个净化有害物的目的。只有控制了氟化物的排放，降低环境污染，才能达到环保的排放要求。同时，烟气干法净化系统是非常经济和高效的，是非常先进的一种净化技术，可以降低烟气的排放，降低烟气当中的有害物质，达到一个理想的净化率。
参考文献
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【关键词】火力发电；有害气体；烟气脱硫脱硝技术；治理方法
引言
煤炭富含碳、氮、氧、硫等多种元素，一经燃烧，就会生成CO、CO2、NO、S02等有害气体，同时伴有矿物质微粒杂质形成的烟尘。我国目前的电力的近80%来自火力发电，其原料就是煤炭，在火电厂的专用锅炉中，燃煤温度可以达到1200℃以上，大量的有害气体通过烟囱排到大气中，污染周边环境，致使呼吸道疾病增加，农业减产，各种工业民用设施用品遭到酸雨腐蚀。NO、S02是产生酸雨的主要原因，我国的酸雨污染以硫酸，哨酸复合型为主要特征，烟气脱硫脱硝技术是自动化程度高，管理简便的脱硫脱硝技术，现阶段，该技术是有效控制SO2、NO等有害气体的最好办法，其方法分作：干法、湿法、生物法、活性炭再生法等。
1 烟气治理方法
火电厂排放的有害气体与烟气是相伴的，清理火电厂烟气，清除微粒杂质污染，是为了充分发挥烟气脱硫脱硝技术的应用。使用除尘器对微粒杂质进行处理。该方法主要是机械除尘、静电除尘、布袋除尘及湿式电除尘等。
机械除尘，是通过旋转运动产生离心力，吸附高温环境中漂流的尘埃物。成本低、自动化程度低，多适用于小型火电厂。其缺点是无法吸附直径小于10?m的微粒杂质，因此，机械除尘只是初级除尘。
静电吸尘，是利用静电吸附原理，在高温高压的锅炉管道中，将带有不同正负电荷的SiO、A12O3等粉尘，通过静电场的吸附作用，达到捕捉微粒杂质的目的。该方法可以吸附直径10?m以下的灰尘，成本不算太高，多用于大中型锅炉设施。
布袋除尘是另一种高效的除尘方法，是使用无纺布、针刺毡等材料做成的布袋，对微粒杂质进行过滤吸收，除尘率可以达到99.9%以上，是目前使用最为广泛的方法。其缺点是布袋受腐蚀、高温、水汽等影响较大，其使用的效率与方便性受到限制。
湿式电除尘，前面几种方法虽然有良好的除尘效果，但是都属于初级水平，不能达到精细化的除尘效果。在空气质量要求较高的地区，在脱硫系统后加装湿式电除尘器，其原理与静电除尘一样，具体的方式是用水冲代替了震动，通过三级加装，可以有效消除PM2.5以下的微尘。
2 脱硫脱硝技术综述
自上世纪60年代，发达国家开始研究脱硫脱硝，在70年代形成了比较成熟的脱硫脱硝技术，并逐渐推广开来。随着科学技术的不断进步，脱硫脱硝技术主要有干法、湿法、生物法、活性炭再生法等。在此做一个比较详细的论述。
2.1 干法脱硫脱硝技术
干法主要有脉冲电晕同步脱硫脱硝技术、电子束辐照烟气脱硫脱硝技术，主要优点是投资较低，流程简单，无废弃物。
（1）脉冲电晕同步脱硫脱硝技术
该技术与上世纪80年代被提出，其基本原理是：利用电晕放电产生高能电子，激活烟气中的H2O、O2等分子，使其发生裂解或电离，生成具有强氧化性的O-、OH-等自由基，与SO和NO等发生催化氧化反应，生成SO4和NO3或相应的酸，然后加入氨等化学原料，得到铵盐，最终沉降下来。该技术成本低，无二次污染，需要注意的是磁脉冲调制、脉冲电源Tes La变压器谐振充电等技术的匹配问题；烟气中飞灰，水蒸气等各种成分对脱除反应的影响问题。解决好这两方面的问题，才可以大范围使用。
（2）电子束辐照烟气脱硫脱硝技术
该技术是物理与化学原理相结合的脱硫脱硝技术。其工作原理是：安置电子加速器，用电子束撞击烟气中的NO和S0，将其氧化成N02和SO3，再与水蒸气反应，生成雾状的硝酸和硫酸，然后加入氨气，生成硝铵和硫铵，加以收集利用，最终达到脱硫脱硝的效果。该技术投资与运行成本低。
（3）其它干法技术
近年来，干法烟气脱硫脱硝技术在不断发展，新出现了一些技术，例如：活性焦吸附法、NH3/VO一TiOz法、流光放电等离子体法、电催化氧化法等。总之，干法烟气脱硫脱销技术依据同样的原理，使用不同的催化介质，派生出众多的新式方法，具有广阔的发展前景，但是，这些技术要从实验阶段进入到工业化生产阶段，还存在若干问题亟待解决。
2.2 湿法脱硫脱硝技术
湿法主要有钙基吸收剂催化氧化烟气脱硫脱硝法、KMnO4―NaOH溶液脱硫脱硝法、酸性NaCI02溶液脱硫脱硝法、臭氧氧化结合化学吸收脱硫脱硝法等，其主要优点是脱硫脱硝效率高，粉尘对外界的影响小。
（1）钙基吸收剂催化氧化烟气脱硫脱硝法
该技术是利用Ca（OH）2与SO根和NO根可以在常温下发生反应的原理，在传统的石灰石―石膏法中，用Ca（OH）2替代石灰石，作为吸收剂和反应物，利用OH根的氧化性，催化NO根，达到同时实现脱硫脱硝的目的。该技术使用方便，原料成本低廉，方便设备升级换代，唯一的问题是脱硝率比较低，需要加入高活性的添加剂。
KMnO4―NaOH溶液脱硫脱硝法，是在此基础上，使用KMnO4作为高活性的添加剂，提高脱硝率的方法。
（2）酸性NaC102溶液脱硫脱硝法
该项技术在上世纪70年代就有初步研究，其原理是：利用高浓度NaCIO2和NaOH溶液，对烟气中的NO根和SO根进行氧化吸收，最终达到脱硫脱硝的目的。其优点是脱硫脱硝的效率高，无结垢，投资成本与维护费用低等。
（3）臭氧氧化结合化学吸收脱硫脱硝法
O3具有高氧化性，其氧化能力来自臭氧的自由基，在脱硫脱硝的技术应用中，利用臭氧的自由基把NO根氧化为高价态的氨氧化物，输送到在洗涤塔内，把氮氧化物与二氧化硫转化为溶于水的物质，达到脱除的目的。结合尾部湿法洗涤装置，可以同时对SO根和NO根进行脱除，脱硫效率几近100%，脱硝率可达到85%以上。
2.3 生物脱硫脱硝法
生物脱硫脱硝法是利用自然界的嗜硫菌、嗜硝菌对硫离子、硝离子的吞噬性，通过生物降解方式，达到脱硫脱硝的目的。嗜硫菌、嗜硝菌本身就喜欢生活在高温高湿的环境中，上世纪80年代，我国科技人员利用轻质陶粒生物滴滤塔，模拟出了生物脱硫脱硝的试验状态。经研究表明，该技术一旦使用，具有脱硫脱硝效率高、设备简单、投资及运行费用低、操作维护简单、无污染等优点，是很好的研究发展方向。
2.4 活性炭再生法
活性炭材料复杂的微孔结构构成了活性位，吸附在活性位上的氧形成了富氧官能团。活性炭在脱硫脱硝中的物理吸附是指活性炭微孔吸附；化学吸附是富氧官能团的化学反应结果。
当没有水蒸汽和氧离子存在时，主要发生物理吸附，吸附量较小；当烟气中富含水蒸汽和氧离子时，主要发生化学吸附。其反应速度取决于活性炭中SO2的吸附量。当烟气中SO2的浓度比较高时，活性炭内进行的是SO2脱除反应，当烟气中SO2的浓度较低时，主要是NH根的催化还原法，NO根的脱除反应占主导地位。活性炭再生是指当活性炭在高温水蒸气状态中，活性炭中的C元素可以将H2SO4还原成SO2，从而可以增加活性炭中SO2的吸附量，继而提高反应速度。
3 结论
随着国家对环保要求的提高，脱硫脱硝技术成为治理大气污染的研究重点，开发出效果明显、经济实用的脱硫脱硝技术是科研工作者的努力方向。
参考文献：
[1]黄振仁，廖传华.烟气脱硫在我国的发展现状及研究进展[J].电站系统工程，2008（6）.
