鄧曉麗(天津市高校供熱工程公司 天津市 300222)

一、前言

我國(guó)的煤炭產(chǎn)量占世界煤炭總產(chǎn)量的42%，在未來的20年內(nèi)煤炭的產(chǎn)量仍將增加。我國(guó)SO2的排放量多年來一直位居世界第一，排放的SO2中90%來自于燃煤，而燃煤產(chǎn)生的污染物多大幾十種，其中危害最嚴(yán)重且在我國(guó)排放受控制的為SO2、煙塵、NOx。

二、我國(guó)環(huán)境現(xiàn)狀分析

目前，我國(guó)大氣污染形勢(shì)非常嚴(yán)峻，以可吸入顆粒物（PM10）、細(xì)顆粒物（PM2.5）為特征污染物的區(qū)域性大氣環(huán)境問題日益突出，損害人民群眾身體健康，影響社會(huì)和諧穩(wěn)定。隨著我國(guó)工業(yè)化、城鎮(zhèn)化的深入推進(jìn)，能源資源消耗持續(xù)增加，大氣污染防治壓力繼續(xù)加大。為切實(shí)改善空氣質(zhì)量，2013年9月10日，國(guó)務(wù)院印發(fā)的《大氣污染防治行動(dòng)計(jì)劃》（國(guó)發(fā)［2013］37號(hào)）中制定的具體指標(biāo)規(guī)定：到2017年，全國(guó)地級(jí)及以上城市可吸入顆粒物濃度比2012年下降10%以上，空氣質(zhì)量?jī)?yōu)良天數(shù)逐年提高；京津冀、長(zhǎng)三角、珠三角等區(qū)域細(xì)顆粒物濃度分別下降25%、20%、15%左右，其中北京市細(xì)顆粒物年均濃度控制在60微克/立方米左右。由此可見，作為燃煤供熱企業(yè)在未來的運(yùn)行過程中脫硫除塵的任務(wù)非常艱巨。

三、目前中小型燃煤鍋爐最理想的脫硫除塵組合方式

自1979年《中華人民共和國(guó)環(huán)境保護(hù)法（試行）》頒布以來，我國(guó)燃煤鍋爐脫硫除塵之路探索了三十多年，在這些年的探索過程中形成類多種類型的脫硫除塵設(shè)備及相應(yīng)的脫硫除塵方法，設(shè)備及方法的完善所帶來的處理效率的提高是有目共睹的，不同的方法決定了所選擇的設(shè)備，目前來說，我國(guó)中小型燃煤鍋爐煙氣的除塵方法有干法除塵和濕法除塵兩種類型，而對(duì)于電除塵和布袋除塵在大型工業(yè)燃煤鍋爐和發(fā)電廠燃煤鍋爐煙氣處理中常用；煙氣脫硫方法也分為干法脫硫和濕法脫硫兩類。

干法除塵主要以旋風(fēng)除塵器和多管除塵器為主，實(shí)際上多管除塵器也是旋風(fēng)除塵器的一種，它是在旋風(fēng)除塵器的基礎(chǔ)上進(jìn)行完善，有多個(gè)旋風(fēng)子并聯(lián)組成一體并且共用進(jìn)氣室和排氣室以及灰斗而形成多管除塵器。多管除塵器的特點(diǎn)是多個(gè)旋風(fēng)子并聯(lián)使用，在處理相同風(fēng)量的情況下除塵效率較高，能達(dá)到80%以上；比單個(gè)旋風(fēng)除塵器并聯(lián)使用的除塵裝置壓力損失?。醋枇π。?；體積小節(jié)約占地面積；在實(shí)際運(yùn)行過程中與密閉集灰箱配用，可以實(shí)現(xiàn)密閉除灰，但要注意在清灰時(shí)要先關(guān)閉引風(fēng)機(jī)，然后開啟排灰口，避免集灰斗內(nèi)的積灰在引風(fēng)機(jī)的動(dòng)力作用下被煙氣重新帶走而降低除塵效率。相比濕法除塵來說，多管除塵器在實(shí)際運(yùn)行過程中不用考慮冬季防凍、酸性氣體與水接觸形成酸液對(duì)設(shè)備形成腐蝕、黏性粉塵堵塞設(shè)備等問題，也不省去了濕法除塵的水處理工藝。

從脫硫效率上來比較，濕法脫硫效率要高于干法脫硫。而目前的濕法脫硫工藝中石灰石（石灰）法、雙堿法、鎂法等工藝較復(fù)雜，適合大型燃煤鍋爐的脫硫；氨法脫硫脫硫劑來源受限，而且技術(shù)要求高，氨揮發(fā)也會(huì)造成空氣污染；而鈉堿法脫硫優(yōu)點(diǎn)明確，NaOH的水溶性好，可以配成任意濃度的脫硫吸收液，SO2吸收速度快、效率高，工藝和技術(shù)簡(jiǎn)單，脫硫劑好存放，雖然NaOH價(jià)格比石灰高，又不能循環(huán)利用，但是它不存在副產(chǎn)品回收工藝的成本，對(duì)目前中小型燃煤鍋爐煙氣脫硫來說是最理想的方法了。

四、多管除塵+鈉堿法脫硫的工藝原理

早在十年前燃煤鍋爐煙氣脫硫除一體化技術(shù)和設(shè)備非常受歡迎，但是隨著污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的不斷提高，要求對(duì)燃煤鍋爐煙氣除塵和脫硫要進(jìn)行兩級(jí)治理的方式，以提高煙氣的脫硫除塵效率，降低排放濃度。而本文以“多管除塵+鈉堿法脫硫”兩級(jí)治理的工藝進(jìn)行分析，以供各位同行進(jìn)行參考。

“多管除塵+鈉堿法脫硫”兩級(jí)治理的工藝即：置于引風(fēng)機(jī)前的除塵設(shè)備（為多管旋風(fēng)式除塵器），經(jīng)其處理后的煙氣含塵濃度明顯降低，再經(jīng)過脫硫塔進(jìn)行濕式脫硫和二次除塵，最終達(dá)到脫硫和除塵的目的。脫硫系統(tǒng)工作時(shí)必須通過水（NaOH水溶液）的循環(huán)，將脫硫劑（NaOH）帶到脫硫塔內(nèi)，與煙氣中的SO2進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，并將反應(yīng)后的生成物（鹽）帶出至脫硫循環(huán)水池內(nèi)，此時(shí)水中的NaOH濃度明顯降低，循環(huán)水的PH值迅速降低，須在循環(huán)水池內(nèi)補(bǔ)充反應(yīng)消耗掉的NaOH，再通過循環(huán)泵將水（NaOH水溶液）打入脫硫塔，周而復(fù)始地重復(fù)這個(gè)過程，實(shí)現(xiàn)運(yùn)行中的連續(xù)脫硫。因此，系統(tǒng)中除安裝有除塵器和脫硫塔外，還有脫硫循環(huán)水池（沉淀池）、循環(huán)泵、給水管道、排水溝等形成的水循環(huán)系統(tǒng)，以及補(bǔ)充NaOH的加堿器等設(shè)施（詳見《脫硫除塵流程圖》）。

目前脫硫采用鈉堿法，其脫硫機(jī)理為：煙氣中的二氧化硫（SO2）與堿溶液（脫硫劑）中的氫氧化鈉（NaOH）進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，生成鈉鹽，從而達(dá)到降低煙氣中二氧化硫濃度的目的。其化學(xué)反應(yīng)方程式主要有：

2NaOH+SO2→Na2SO3+H2O

Na2SO3+SO2+H2O→2NaHSO3

NaOH+SO2→NaHSO3

2Na2SO3+O2→Na2SO4

五、多管除塵+鈉堿法脫硫工藝在日常運(yùn)行過程中存在的問題及解決措施

1.脫硫塔也會(huì)出現(xiàn)結(jié)晶、堵塞，當(dāng)其堵塞時(shí)，排煙系統(tǒng)阻力增大，鍋爐爐膛出現(xiàn)微正壓，引風(fēng)機(jī)出口壓力升高、電流下降。

u結(jié)晶原因：循環(huán)水中加入NaOH太多或排鹽不及時(shí)都會(huì)使循環(huán)水中鹽的濃度過飽和，引起在脫硫塔管路內(nèi)部阻力稍大的部位以及塔內(nèi)旋流板葉片上、填料表面出現(xiàn)結(jié)晶、結(jié)垢現(xiàn)象，而使葉片間距和變小及部分堵塞和填料球出現(xiàn)干式結(jié)垢現(xiàn)象，使系統(tǒng)阻力增大，影響運(yùn)行。

u解決方法：（1）根據(jù)鍋爐燃煤含硫量、燃煤量來控制投堿量的加入量，實(shí)現(xiàn)循環(huán)水的PH值穩(wěn)定控制在8左右。PH值偏高，不僅會(huì)造成脫硫劑的浪費(fèi)，而且循環(huán)水系統(tǒng)容易出現(xiàn)結(jié)垢、結(jié)晶現(xiàn)象。PH值偏低，不僅煙氣難以保證達(dá)標(biāo)排放，而且循環(huán)水中的亞硫酸、硫酸等酸性物質(zhì)會(huì)腐蝕循環(huán)水管路、塔內(nèi)核心部件以及煙氣管道，造成設(shè)備腐蝕，縮短設(shè)備的使用壽命。（2）要在每天運(yùn)行過程中對(duì)脫硫池進(jìn)行排鹽換水，目的是稀釋脫硫循環(huán)水中鹽的濃度，避免過飽和結(jié)晶現(xiàn)象。（3）在排完鹽后可以利用沖洗脫硫塔的方式進(jìn)行補(bǔ)充循環(huán)水量，同時(shí)沖掉填料層上積灰，免得停水后積存在填料球上的循環(huán)水烘干成硬垢，無法沖掉。

2.脫硫循環(huán)水中含灰太多，會(huì)堵塞管路和脫硫塔內(nèi)的噴淋頭。

u解決方法：對(duì)脫硫循環(huán)水池進(jìn)行定期的清灰，清灰可用抓斗的方式將一級(jí)沉淀池內(nèi)沉淀在脫硫池底部的細(xì)灰抓出，清灰工作最好是在排鹽工作之前且兩者連續(xù)進(jìn)行，這樣可以將未抓出的細(xì)灰漿以排鹽的方式排出。

3.投堿量要均勻穩(wěn)定，若投堿量忽高忽低會(huì)容易造成結(jié)晶現(xiàn)象出現(xiàn)，可以選用自動(dòng)加堿設(shè)備以控制脫硫水的PH值。

4.制定行之有效的煙氣脫硫除塵設(shè)施運(yùn)行的操作規(guī)程和管理制度；認(rèn)真做好脫硫除塵相關(guān)運(yùn)行記錄。

5.鈉堿法屬于濕法脫硫，嚴(yán)禁無水（干式）運(yùn)行。

6.以排鹽方式排出的廢液須經(jīng)環(huán)保部門批準(zhǔn)達(dá)標(biāo)排放，嚴(yán)禁私自排入農(nóng)田造成土壤污染。

結(jié)論

對(duì)于中小型燃煤鍋爐煙氣的除塵脫硫工藝的選擇，首先要選擇脫硫效果好的工藝和設(shè)備，只有在滿足達(dá)標(biāo)排放的前提下，再考慮投資運(yùn)行費(fèi)用的問題?！岸喙艹龎m+鈉堿法脫硫”兩級(jí)治理的工藝正是符合以上原則的，該工藝裝置簡(jiǎn)單、占地少，一次性投資少，運(yùn)行時(shí)的工藝流程簡(jiǎn)單易操作，目前國(guó)內(nèi)的技術(shù)基本成熟，運(yùn)行可靠、維護(hù)方便；雖說脫硫劑成本沒有石灰或者氧化鎂那么低廉，但是我們?cè)谶x擇工藝設(shè)備時(shí)考慮資金成本的同時(shí)也要考慮環(huán)境效益。

[1]吳忠標(biāo)主編.實(shí)用環(huán)境工程手冊(cè).大氣污染控制工程[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2001,324～341.

[2]肖文德等.二氧化硫脫除與回收[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1999,208～225.