(新疆天业集团能源管理公司天能电厂 新疆石河子 832000)
摘要:燃煤锅炉对轻、重工业的发展有着极大推进,但是由于其工作原理的影响,使得在使用过程中会产生大量的烟气、粉尘等有毒有害物质,不但对空气环境造成了破坏,对人们的身体健康也造成了一定程度的影响。通过对燃煤锅炉烟气的处理以及对烟气中的硫化物、氮氧化合物等进行处理,降低其排放量、减少对环境的危害。基于此,本文主要分析了供热锅炉烟气污染分析及节能环保措施。
关键词:工业锅炉;烟气治理;节能减排;措施
引言
工业锅炉的节能减排工作是现在的工业企业需要重点控制和改进的方面,只有工业锅炉运行与烟气得到有效的治理,才能更好地提高企业的经济效益、减少污染、节约能耗,同时也满足了环保的要求,最终实现能源的可持续性发展,因此一定要加强对节能减排工作的重视,进一步提高企业的经济效益。
1 燃煤锅炉烟气成分
煤炭作为世界性的能源资源,其重要价值不下于石油,应用价值占据着更大的优势。且煤炭属于不可再生资源,目前现有的煤炭均是几亿年前的树木、草木等在地下经过高压、物理变化、化学变化等最终形成的产物。煤炭中有着较多的化学元素,在煤炭自然燃烧时,在释放出大量热量的同时,还会释放出硫化物、氮氧化合物等有毒有害气体,这些气体不但会对生态环境造成较为严重的影响,影响大气成分,形成“酸雨”,影响土地酸碱度,继而影响到作物的产量。
2供热锅炉烟气污染的主要原因
2.1 煤料的质量相关问题
我国锅炉使用的燃煤主要就是烟煤和无烟煤,对于不同的地区,使用的燃煤质量是不同的,部分地区的煤种也会经常地发生着变化。我国主要的燃煤锅炉是以层燃锅炉为主要工具的,但是层燃锅炉对于煤种的适应性是很低的,会受面积的大小、布置的样式以及排风装置的影响而进行设计,因此,当煤种发生变化的时候,会使得锅炉的管理人员无法准确地掌握燃煤的质量情况,搞不清楚运行的规律,遇到问题的时候还不会及时地采取措施进行解决,这些也就造成了锅炉污染物的排出,最终也造成了锅炉效率的下降[1]。
2.2 煤料水分过高
锅炉在运营过程中炉膛当中的燃料水分过高会导致燃料燃烧不充分,尤其是在锅炉内部,加入煤料的水分过高,会导致高温蒸汽的发生,此时和燃烧的烟气会出现混合改变,从而导致锅炉当中的排烟问题随之提升。与此同时,因为燃料水分过高对于排烟温度会形成直接影响,此时还会导致烟气的酸漏点的提升,从而导致炉膛和排烟道等出现腐蚀损伤,直接影响锅炉的使用寿命。
2.3 二次风压控制不合理
锅炉在具体应用时的范围比较广泛,想要更好的提高锅炉的燃烧效率,就必须按照锅炉的实际运行情况,合理的调整与控制二次风压,从而确保锅炉内的燃料充分燃烧,规避燃料浪费以及烟气污染等问题。在锅炉使用期间,大多数的锅炉都会出现烟气污染的问题,其主要原因在于二次风压控制不合理,导致炉膛内部的燃料燃烧过盛,炉膛当中的火焰污染或者是因为炉膛内部空气系数过大都会导致排烟温度提升的问题发生。
3现代烟气除尘技术
3.1机械式除尘器
以燃煤为燃料的锅炉在使用过程所排放的烟气中,占据绝大部分的是粉尘,所以要降低燃煤锅炉的污染物排放,就必须对粉尘进行处理。常规的粉尘处理方式就是机械式的除尘方式,原理简单,利用粉尘本身的重力和运动过程中的惯性来完成操作,达到去除粉尘的目的。但对于不同的使用目的,具体在操作中方式不同。旋风除尘器是常用的除尘方式中最为代表的一种,价格便宜且操作简便,所以有广泛应用,其利用较大的风力将粉尘进行集中,并且可在相对高压和高温条件下稳定工作,效率较高,但是其也有明显缺点,由于自身条件的限制,对粉尘中粒径较小的微粒效果差,达不到完全处理的要求,有待进一步改进[2]。
3.2静电吸尘器
静电除尘属于技术要求较高的除尘方式之一,也是燃煤锅炉烟气处理中常用的烟尘处理方法之一。通过技术手段,使得在高温高热状态下的硫化物、氮氧化合物烟尘带电,形成高压静电力场,将带有电荷的烟尘吸附在吸附层上,从而起到降尘除尘的效果。静电除尘治理措施受气流阻力影响较小,在高温高压、强腐蚀环境中使用性较好。静电除尘治理方式除尘效率高,在环境污染控制方面价值体现较大,但是静电除尘设备占地空间较大,且前期需要投入大笔资金维持运转,除尘效率受电阻影响。
3.3过滤式除尘器
所谓过滤就是将粉尘中不同粒径的颗粒进行分离,再进行处理的方法,一般按照其使用情况分为颗粒层除尘器、空气除尘器以及袋式除尘器。利用不同过滤材料对粉尘的截流将不同粒径的颗粒进行收集分离。工业中常用的新型颗粒层除尘器,工作效率较高,可到80 %以上。
4供热锅炉烟气节能环保措施
4.1调整二次风压
二次风压的调整合理性会直接决定锅炉的整体运行效率。在不合理的运行状态下还会导致锅炉的排烟温度提升,长期会直接影响锅炉的使用寿命。对此,在锅炉运行期间应当严格控制二次风压。借助分析研究,二次风压不达标的主要原因在于引风机,所以想要调整二次风压就必须从引风机角度着手,一方面可以更换引风机,提升二次风量并提升风压,促使锅炉内的氧气含量得到提升[3]。
4.2控制煤料的质量问题
首先,应当严格控制煤料的含水量,假设煤料的含水量超过了35%,则可能会因为水分而遭受影响,导致燃料延迟性着火,此时会直接影响火焰的燃烧温度。并且还会经常因为不完全燃烧的现象,导致带有杂物的烟雾进入到尾部排烟道,从而导致二次燃烧现象的发生,导致锅炉排烟的温度提升,从而影响锅炉的使用效率。普遍而言,可以将煤料的含水量控制在35% 以内,这样的处理措施可以有效的预防燃料二次燃烧,预防火焰中心发生为位移,从而降低锅炉的排烟温度。
4.3 燃烧过程中合理控制烟气含氧量
锅炉燃烧的完全程度主要反映了燃烧产物的成分,特别是含氧量以及烟气的温度,如果燃烧得不够完全,空气中就会有CO等成分,会使热损失加大,如果燃烧中氧含量不高,就会导致排烟热损失加大,炉膛的温度降低。所以,要想控制锅炉内烟气的氧含量就一定要有一个最佳的风媒配比,合理地计算出空气系数,以达到最佳的经济燃烧。很多的工业燃煤大多数也是采用原煤作为主要燃料,锅炉比较简陋,会出现冒烟以及漏风的现象,因此必须做好锅炉内的密封性等技术的改造,控制好炉内的含氧量。
4.4做好烟气回用节能改造
要想锅炉烟气更有效地达到节能减排的效果,就要通过增设余热回收设备收集烟气中的热量,以用于锅炉助燃、后续需要热量补给的生产工序或厂区生活供热,同时,通过增设高效脱硫除尘塔对烟气进行净化处理,对锅炉进行改造。在锅炉的除尘器的烟道上加入转换热器,转换热器主要就是将加热后的空气用于助燃以及厂区其他部位供热,将排烟温度降到最低[4]。
结束语
目前,燃煤电厂及其供热系统所排放的烟气污染物占据大气中烟气污染物的主要部分。因此,对燃煤电厂及其城市燃煤供热系统中烟气进行有效治理对于大气中整体烟气污染物成分控制具有显著意义。且烟气中成分复杂,氮、硫化合物含量大,如若直接排放,会对空气造成严重污染[2]。近年来温室效应已经引起了国际社会普遍关注,温室效应带来的影响越来越显著,煤在燃烧过程中产生的硫和硝,会直接家具温室效应的产生,因此,必须对需要排放的烟气进行处理,待其达到排放标准后方可排放。
参考文献
[1]李艳红.供热锅炉烟气污染分析及节能环保措施研究[J].能源与节能,2018(06):73-74+82.
[2]刘建宇,杨晓楠,姚建龙.供热锅炉烟气污染分析及节能环保措施研究[J].科技风,2019(08):124.
[3]李艳红. 供热锅炉烟气污染分析及节能环保措施研究[J]. 能源与节能,2018,1(6):73-74,82.
[4]柳俊霞.关于燃煤锅炉烟气治理技术的探讨[J].建材与装饰,2017(27):196-197.