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6.3燃煤锅炉烟气协同治理技术 我国煤电烟囱是高架点污染源，中小锅炉是低架面污染源，其烟尘、SO2、NOX、汞等污染物的排放量分别占国内排放总量的30%~45%，造成严重的区域性空气污染。长期以来，我国电站燃煤锅炉电除尘器独领风骚，中小型锅炉大都被湿式电除尘器统治，20世纪才开始使用袋式除尘器，并启动脱硫、脱硝治理。据西安热工院对55台燃煤锅炉的调研，多数烟囱出口处形成“石膏雨”。PM2.5细颗粒物和SO2、NOX等气态前体物造成雾霾频发，严重影响人们的生活质量和“美丽中国”的建设。面对我国日趋严重的大气污染形势，各有关部门及企业组织研讨，推出多种“燃煤电厂超低排放协同治理技术路线”实施示范工程。 以超净电袋复合除尘为核心的超低排放协同治理技术，采用前脱硝(SCR)+降温(FGC)+电袋复合除尘(ESP+BF)+湿法脱硫(WFGD)+升温(FGR)的协同治理组合工艺，是燃煤锅炉烟气超低排放协同治理的创新型配置。 以循环流化床脱硫与袋式除尘为核心的超低排放全干法协同治理技术的原理是：循环流化床(CFB)锅炉燃料在炉内多次循环，同时采取二次配风、欠氧燃烧，以及喷钙脱硫等措施，可燃用无烟煤、贫煤、煤矸石，属于节能环保型锅炉，大都匹配300MW以下发电机组，在中小型电厂及供热中心占相当大份额。我国现有CFB锅炉3000余台，总装机6300MW。CFB锅炉尾部烟气具有颗粒物浓度较高、SO2和NOX含量较低的特点，适宜使用以循环流化床脱硫与袋式除尘为核心的全干法协同治理超低排放技术。 6.4水泥行业以窑尾袋式除尘技术为核心的协同治理技术 从水泥工业污染物的来源和产生机理看，一种污染物的控制措施会对另一种污染物的减排产生一定的协同效应，水泥行业污染减排的协同治理能有效地实现传统污染物和温室气体减排的“双赢”。我国已经开展了对水泥行业的颗粒物、氮氧化物等多污染物协同控制管理和治理技术的研究，开发了适合我国国情、经济可行、具有自主创新的多污染物协同控制技术和综合监管体系建设。核心技术是“低氮燃烧+烟气脱销+余热锅炉+袋式除尘器”的组合式协同处理工艺，利用高效袋式除尘器收集细颗粒物与吸有毒有害物(如脱汞)，最终回窑高处理，实现热能的最大利用和多种污染物的协同治理。 该组合为全干法工艺，节能节水，物料循环利用，用水泥窑的高钙飞灰作为吸附剂，滤袋表面粉尘层参与协同吸附，收下的颗粒物返回工艺系统。协同控制指标：NOX排放浓度小于320mg/Nm3;颗粒物排放浓度小于10mg/Nm3，最低达到5mg/Nm3;PM2.5脱除率大于90%;脱汞效率60%~90%;汞排放浓度小于1μg/Nm3。 6.5袋式除尘技术在烟气多污染物协同控制中发挥重要作用 袋式除尘器在有效去除PM10、PM2.5细微粒子的同时，还可以兼顾去除SO2、汞和二英等其它污染物。有资料表明，干法、半干法脱硫时，袋式除尘器可提高脱硫效率8%。多年来我国袋式除尘器已经较好地应用于城市垃圾焚烧烟气净化处理系统，颗粒物排放浓度可控制在2.3~4.0mg/Nm3，二英排放浓度可控制在0.018~0.040ngTEQ/Nm3，为脱酸需要，设备阻力定位在1300~1800Pa范围内，滤袋寿命可达4年以上。电力行业某300MW锅炉机组将原采用的电除尘器改为袋式除尘器，经检测，煤中汞含量0.51mg/kg，袋式除尘器出口颗粒物浓度12.71mg/m3，汞排放浓度5.96μg/m3，袋式除尘器对总体汞的脱除率可达72.55%，对颗粒汞的去除率为96.38%，对气态汞的去除率为35.22%，事实证明袋式除尘器确实具有多污染物协同去除的功能。 燃煤电厂锅炉机组烟气净化典型工艺为：低氮燃烧器-SCR-空气预热器-袋式除尘器(电袋)-湿法脱硫。该工艺中袋式除尘器除承担颗粒物捕集外，还能避免脱硫塔结垢等问题，保障脱硫塔可靠运行，如果脱硫塔烟速控制在3.2~3.5m/s、除雾器排放液滴在45mg/m3以下时，即使不设湿式电除尘器，同样达到超低排放的效果，在经济上也是最为合理的。 6.6袋式除尘在烟气多污染物协同控制上更为经济 不同技术路线采用不同主流技术，可以达到同样的治理效果，但是，深究其综合技术经济性能，体现在“性价比”是不一样的。通过经济分析，袋式除尘(包括电袋复合除尘)是在所述协同控制技术路线中应用最广泛、最有效的主流技术，这归功于袋式除尘器是一种干法除尘设备，具有稳定高效的除尘功能和对多种污染物的协同控制能力，综合技术经济性优良，性价比最高。所以，以袋式除尘为核心的协同控制技术必将成为我国大气污染治理可持续发展的技术路线。 7袋式除尘器大型化和系列化设计 7.1袋式除尘器大型化 为了满足电力、钢铁、水泥等行业生产规模和设备容量的迅速扩大，袋式除尘设备大型化是必然结果，单机处理风量由原来的十几万m3/h提升到100万m3/h、200万m3/h，单项工程100MW锅炉机组的最大处理风量达到560万m3/h。过滤面积为2000m2、1万m2、2万m2、5万m2、8万m2。 设备大型化设计是袋式除尘技术进步最为显著的标志，大型化不是简单的体积增大，涉及到大型袋式除尘器的结构安全、应力计算、气流分布、模块化设计、运输与安装、清灰制度、运行可靠性、滤料制造以及滤袋缝制技术、事故防范措施等关键技术，均已取得突破。 |
