煤礦鍋爐煙氣脫硫研究
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摘 要：當前我國環保力度不斷增加，煙氣脫硫技術得到了人們的充分重視。當前應用最為廣泛的則是循環流化床鍋爐脫硫技術，其具備較大的負荷調節范圍，燃料的適應性較強，燃效效率較高。但實際使用期間也存在冷渣器易堵塞以及易爆管等問題，需要得到進一步的研究與改善。
關鍵詞：煤礦；鍋爐；煙氣脫硫
當前社會應遵循環保與可持續發展原則，對大氣污染物的排放具備更嚴格的要求。在鍋爐煙氣排放方面，應重點控制SO2、NOx以及灰塵等，其中可以通過設置煙氣除塵器與控制燃燒的方法進行煙氣脫硫，但必須通過煙氣脫硫方法解決SO2問題。為了提升自身的經濟效益水平，當前部分大型煤礦企業開始建設自備電站與采用熱電聯技術，燃煤鍋爐被普遍使用，煙氣脫硫技術也得到了人們的充分重視。
1 煤礦燃煤鍋爐脫硫除塵改造的必要性
當前多數煤礦企業的脫硫除塵設備已經使用多年，部分設施出現老化問題，筒體與煙道存在嚴重的漏風問題，降低了處理效率，污染物的排放無法達到國家與當地的排放標準。且根據《鍋爐大氣污染物排放標準》，鍋爐房裝機總容量應大于28MW時，應根據環評報告確定煤礦鍋爐房煙囪的高度。但當前部分煤礦企業的氣體污染物排放量出現嚴重超標問題，脫硫除塵設備使用多年，工作效率嚴重下降，無法滿足標準的處理要求。根據《環保法》規定，企業事業單位對于違法排放污染物拒不改正的，應根據原處罰數額按日進行連續罰款，且《鍋爐大氣污染物排放標準》中明確規定了污染物的排放濃度。對此，煤礦企業應針對性的完成脫硫除塵設備的改造工作，在減少污染物排放量的基礎上實現合法經營，以有效降低環境的修復成本。
2 煙氣脫硫工藝技術
首先是濕法脫硫，此種技術應用最為廣泛，具備較高的脫硫效率。對此，相關企業應因地制宜選擇價格較低的吸收劑與堿性材料，比如電廠飛灰、廢電石渣等。其次是半干脫硫法，一般在氣體、液體以及固定中反應，主要利用煙氣中的熱量蒸發水分，使得產物變為干粉狀。此種工藝技術應與袋式除塵器配套使用，在有效處理副產品的基礎上提高脫硫效率，最具代表性的為爐內噴鈣濕活化法以及旋轉噴霧法等。其中旋轉噴霧法主要利用旋轉霧化器吸收漿液，使其與煙氣充分反應，一般可以達到80%至85%的脫硫效率。而爐內噴鈣增濕活化法將活化反應器安裝于除塵器與空氣預熱器之間，通過噴水增濕加快脫硫反應，此種技術運行成本較低，具備較高的經濟性，適合中、低硫燃煤的煙氣脫硫工作。最后是干法脫硫，適用完全干燥的狀態，反應產物為干粉狀。最為常用的干法脫硫包括等離子體法以及荷電噴射脫硫法。其中荷電噴射脫硫法確保吸收劑高速通過高壓靜電區，吸收劑會得到強大的負電荷，噴射在空中為懸濁狀態，加快與SO2的反應速度。其中粒子會在縮短反應時間的基礎上增強活性，提升了脫硫效率。等離子體法主要利用高能量電子激活、電解以及裂解煙氣中的SO2、NOx、H20等分子，產生大量自由活性粒子。之后注入氨，氨化SO2、NOx，生成硝銨化肥以及硫化銨。脈沖電暈等離子體法與電子束照射法均屬于高能電子的主要來源，其中電子束照射主要利用大功率的電子槍產生高能電子。而脈沖電暈法則利用高壓電源形成離子體，產生高能電子。脈沖電暈等離子設備操作簡單，屬于當前最為前沿的干法脫硫技術。
3 煙氣脫硫研究現狀
當前我國在治理空氣污染方面雖然獲得了一定成果，但技術應用處于中試階段，只在小部分的工業化中得到應用，最為廣泛的為濕法脫硫技術。為了進一步提升煙氣脫硫技術的應用水平，我國引進了更多先進的設備，且半干法與干法脫硫主要采用了歐美技術，雖然可以確保運行的穩定性，但卻需要較高的投資運行成本。
4 煤礦鍋爐煙氣脫硫技術
煤礦企業大多采用中、小型的鍋爐，且具備除塵設施，為了進一步提升脫硫效果，應利用以下幾種技術完成煙氣的脫硫改造工作。一是文丘里濕式除塵脫硫，以堿性水作為補充水，減少尾部酸性腐蝕問題。但這種技術需要較大量的堿液，可以因地制宜選擇各種堿性水。且除塵脫硫后的廢水應經過絮凝沉淀分離，并循環使用過濾后的清水。二是沖擊式除塵脫硫，煙氣沖擊脫硫劑液面，利用碰撞水滴補集粉塵，期間要求堿性水pH值在9至11范圍內。為了避免酸性廢水腐蝕設備，還應定期補充堿性脫硫劑。三是旋風除塵器串聯噴淋塔，將整流板安裝于噴淋塔中，促進煙氣與堿性淋液的逆向流動，以絮凝攔截粉塵顆粒。此系統適用于低硫燃煤，風機壓力較小，不易堵塞，脫硫效果較高。四是旋風除塵器后加湍流塔，由上至下噴射淋液，確保除塵氣體穿過流化填料層，以確保噴淋液與煙氣的充分融合，利用吸收劑有效脫除SO2。運行期間應選擇直徑較大的濺盤式噴嘴，確保塔內的氣體促使填料球不斷轉動，以有效處理煙氣。
5 結束語
燃煤鍋爐脫硫的最佳方式便是煙氣脫硫，其中最為常用的便是濕法脫硫技術。但半干法脫硫運行費用較少，且占地面積小，得到了人們的普遍重視，屬于煙氣脫硫的未來發展趨勢。由此，煤礦企業應在因地制宜的基礎上改造現有的鍋爐設施，在降低投資成本的前提下，提高脫硫效果，促進鍋爐的安全穩定運行，從而更好的滿足煤礦企業的實際需求。
參考文獻：
[1]李大為.淺談燃煤鍋爐的脫硫除塵[J].中國新技術新產品，2014（20）.
作者簡介：
趙鵬飛，男，漢族，籍貫山西太原，2014年畢業于華北電力大學熱能與動力工程，本科，助理工程師，從事電廠工作。
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