周黎(河南省商丘生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心，河南 商丘 476000)

0 引言

《河南省生態(tài)環(huán)境廳關(guān)于印發(fā)河南省大氣工業(yè)污染防治6個專項方案的通知》(豫環(huán)文〔2019〕84號)、《河南省2019年度鍋爐綜合整治方案》等相關(guān)文件要求，2019年10月底前，除承擔(dān)民生任務(wù)且暫不具備替代條件的，全省須完成35 t/h及以下燃煤鍋爐拆除或清潔能源改造。河南省商丘市某制衣企業(yè)熱源由廠區(qū)內(nèi)41 t/h鍋爐提供，該鍋爐屬于35 t/h以上的燃煤鍋爐，不在拆除范圍內(nèi)。

根據(jù)《商丘市污染防治攻堅戰(zhàn)辦公室關(guān)于印發(fā)商丘市2021年大氣、水、土壤污染防治攻堅戰(zhàn)及農(nóng)業(yè)農(nóng)村污染治理攻堅戰(zhàn)實(shí)施方案的通知》(商環(huán)攻辦〔2021〕8號)和《河南省 2021 年工業(yè)企業(yè)大氣污染物全面達(dá)標(biāo)提升行動方案》(豫環(huán)文〔2021〕59號)文件的要求，在達(dá)標(biāo)提升行動中，重點(diǎn)選取產(chǎn)排污量大的火電(含垃圾焚燒發(fā)電、生物質(zhì)發(fā)電等)、鋼鐵冶煉、焦化、水泥(含獨(dú)立粉磨站)、耐火材料、玻璃(指含有玻璃熔窯的企業(yè))、鑄造、碳素(包含石墨)、鋁工業(yè)(指氧化鋁和電解鋁企業(yè))、磚瓦、石灰、有色金屬冶煉及壓延、印刷、農(nóng)藥、制藥、無機(jī)化學(xué)制造等行業(yè)以及涉及工業(yè)涂裝、工業(yè)窯爐、鍋爐的工業(yè)企業(yè)，通過重點(diǎn)帶動全體，推動工業(yè)企業(yè)大氣污染物實(shí)現(xiàn)全面達(dá)標(biāo)排放。隨著DB 41/2089—2021《鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》的實(shí)施，2021年3月1日起，在用鍋爐需要執(zhí)行該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的大氣污染物排放限值[1]。

商丘市某制衣企業(yè)于2021年12月完成41 t/h燃煤鍋爐煙氣超低排放標(biāo)準(zhǔn)環(huán)保升級改造項目，改造內(nèi)容主要包括：一是新上 SNCR+SCR 聯(lián)合脫硝措施，降低廢氣中NOx的排放濃度；二是鍋爐除塵采用“陶瓷多管除塵器+布袋除塵器”雙重除塵措施；三是啟用脫硫工藝采用濕式—鈉堿法脫硫工藝。

2022年3月該企業(yè)自主組織了41 t/h鍋爐煙氣超低排放標(biāo)準(zhǔn)環(huán)保升級改造項目驗收監(jiān)測任務(wù)并編制驗收監(jiān)測報告。根據(jù)驗收監(jiān)測報告撰寫了本論文，目的在于通過實(shí)例探討燃煤鍋爐超低排放的技術(shù)。

1 燃煤鍋爐超低排放改造方案

1.1 氮氧化物治理設(shè)施

如圖1所示，脫硝工藝采用SNCR+SCR脫硝復(fù)合式工藝。在爐膛出口位置設(shè)置一套SNCR 系統(tǒng)，然后在省煤器前預(yù)留位置加裝單獨(dú)SCR裝置，形成SNCR/SCR混合型煙氣脫硝技術(shù)。爐膛安裝SNCR噴射裝置，可使氨水溶液與NO在高溫區(qū)直接發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而降低爐膛出口約30%～40%的NOx排放量。同時在鍋爐出口區(qū)域布置一定數(shù)量的噴槍，利用爐內(nèi)高溫?zé)煔?，將噴射的氨水溶液蒸發(fā)為氨氣和水，此處產(chǎn)生的氨氣及SNCR反應(yīng)剩余的氨氣混合在煙氣中，經(jīng)過SCR反應(yīng)器內(nèi)的催化劑時，進(jìn)一步發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，使煙氣中的NOx還原成N2和H2O。固體氨水顆粒則是人工加入氨水溶解罐中，與經(jīng)過蒸汽加熱的熱水反應(yīng)形成氨水溶液，制好后的氨水溶液經(jīng)氨水溶解泵打入氨水溶液儲罐內(nèi)以供脫硝系統(tǒng)使用。氨水溶液儲罐可存儲15天脫硝需要的量，能夠保證整個脫硝系統(tǒng)連續(xù)平穩(wěn)運(yùn)行。在進(jìn)行脫硝時，氨水溶液輸送泵將10%左右的氨水溶液從儲罐中抽出，輸送到爐前SNCR噴槍處，通過壓縮空氣霧化后，以霧狀噴入鍋爐出口管道內(nèi)，布置在鍋爐出口管道內(nèi)的噴槍將氨水溶液噴入。在鍋爐省煤器前部布置立式SCR反應(yīng)器，反應(yīng)器內(nèi)安裝催化劑；含有氨氣和氮氧化物的煙氣經(jīng)過催化劑后，在催化劑表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生氮?dú)夂退?。?jīng)過催化劑后，綜合脫硝效率可達(dá)到85%～90%，煙氣中的NOx含量可降低到50 mg/Nm3以下。

1.2 粉塵治理設(shè)施

粉塵廢棄物采用“多管除塵+袋式除塵器”復(fù)合除塵。多管除塵器采用干法旋風(fēng)除塵裝置，在整個系統(tǒng)中起預(yù)除塵、火星捕捉和降溫的作用。

如圖2所示，多管除塵器為干法離心旋風(fēng)除塵，當(dāng)含塵氣體進(jìn)入除塵器入口，通過導(dǎo)向器于內(nèi)部旋轉(zhuǎn)，在離心力的作用下粉塵和氣體分離，粉塵降落在集塵箱內(nèi)，經(jīng)鎖氣器排出。除塵后的煙氣進(jìn)入凈氣室，集中后由出口進(jìn)入布袋除塵器。

圖2 脈沖袋式除塵器構(gòu)造及操作示意圖

含塵氣體進(jìn)入布袋除塵器的進(jìn)風(fēng)煙道總管，從下部進(jìn)入除塵器過濾區(qū)進(jìn)行過濾，煙氣經(jīng)過濾袋時，粉塵被阻留在濾袋外表面，凈化后的煙氣經(jīng)濾袋進(jìn)入清潔室，由出風(fēng)煙道排出。

1.3 二氧化硫治理設(shè)施

脫硫工藝采用濕式-鈉堿法脫硫工藝。鈉堿法以Na2CO3或NaOH溶液吸收煙氣中的SO2和NOx，然后處理反應(yīng)后的吸收液，將處理后的吸收液再生還原后送回吸收塔循環(huán)使用。帶有雜質(zhì)、廢碴的溶液在循環(huán)池達(dá)到一定濃度后，應(yīng)更換沉降池并進(jìn)行清池或排碴。

本項目采用的LP-型高效噴淋脫硫塔主要由主筒體、內(nèi)部噴淋霧化裝置、上部脫水除霧裝置、除霧器沖洗裝置、下部溢水孔、清理孔、檢修孔等組成，煙氣從下部依次進(jìn)入圓形筒體、三層霧化噴淋裝置(三層噴淋霧化脫硫)、二層折流板脫水裝置(由于煙氣與大量的水接觸，濕度很高，通過折流板對其出口煙氣進(jìn)行脫水，降低其煙氣濕度的飽和率)、三層折流板反沖洗裝置(定期對其脫水板進(jìn)行沖洗，防止長時間的使用造成積灰等堵塞現(xiàn)象)。在噴淋層，由于水泵的壓力促使堿液從噴頭處霧化，整個圓筒內(nèi)壁形成三層水霧，煙氣由筒體下部進(jìn)入，在筒體內(nèi)上升過程中，部分未處理干凈的煙塵及硫化物氣體與筒體內(nèi)的水霧發(fā)生接觸，這樣含塵氣體被濕潤，硫化物和堿性液滴充分反應(yīng)。煙塵隨水流到噴淋塔底部，從溢水孔排至循環(huán)水池，在筒體底部封底并設(shè)有水封槽以防止煙氣從底部漏出，有清理孔便于進(jìn)行筒體底部清理。處理后廢水由底部溢流孔進(jìn)入沉淀池，循環(huán)使用[2]。

2 驗收監(jiān)測

2.1 生產(chǎn)工況

驗收監(jiān)測期間生產(chǎn)設(shè)備及環(huán)保設(shè)施均正常運(yùn)行，生產(chǎn)負(fù)荷為93.0%～98.9%，達(dá)到設(shè)計額定負(fù)荷75%以上的要求。

2.2 環(huán)境保護(hù)設(shè)施調(diào)試效果

燃煤鍋爐廢氣處理后顆粒物基準(zhǔn)含氧量濃度為3.7～4.8 mg/m3，二氧化硫基準(zhǔn)含氧量濃度為4～7 mg/m3，氮氧化物基準(zhǔn)含氧量濃度 為30～33 mg/m3，汞及其化合物未檢出，林格曼黑度<1 級，滿足DB 41/2089—2021《鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》排放限值。表1為燃煤鍋爐廢氣處理設(shè)施出口監(jiān)測結(jié)果。

表1 鍋爐出口監(jiān)測結(jié)果一覽表

(2)項目無組織廢氣

如表2所示，驗收監(jiān)測期間，項目無組織廢氣中顆粒物下風(fēng)向濃度測點(diǎn)最大值為0.383 mg/m3，滿足GB 16297—1996《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》的要求。對應(yīng)氣象參數(shù)如表3所示。

表2 廠界無組織廢氣達(dá)標(biāo)排放檢測結(jié)果一覽表

表3 氣象參數(shù)一覽表

3 結(jié)語

經(jīng)環(huán)保升級改造后，該企業(yè)燃煤鍋爐廢氣排放口污染物顆粒物、二氧化硫、氮氧化物、汞及其化合物、林格曼黑度均滿足DB 41/2089—2021《鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》的排放限值；廠界無組織廢氣中顆粒物排放濃度，滿足GB 16297—1996《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》的要求。