燃煤锅炉大气污染治理技术的优化选择及技术经济分析

时间：2024-07-28

崔红斌

（青岛高科热力有限公司，山东青岛 266000）

近年来，社会经济不断发展，各种生产型企业层出不穷。大量的企业生产导致生态环境的平衡发展遭到破坏，其中煤炭燃烧是造成大气污染的主要因素。因此，我们急需对大气污染问题进行研究和探讨，提出有效的方法来治理大气污染问题。

1 燃煤锅炉使用过程中出现的大气污染问题

燃煤锅炉的运行对大气影响十分严重，其污染主要体现在两方面，一方面是燃煤锅炉使用过程中产生的气体危害，另一方面是燃煤锅炉燃烧过程中产生的固体危害。

1.1 气体危害

由于煤炭的构成元素较为特殊，煤炭的燃烧会产生对大气有害的气体。当大量的煤炭燃烧时，有害气体就会流入空气中，长时间的积累就会导致酸雨的出现，造成城市建筑及人们生活用水的危害[1]。

1.2 固体危害

由于煤炭的质量有所区别，不同的煤炭燃烧也会产生不同的颗粒状的大气污染物。在部分地区存在因节省成本而采用低成本的煤炭供应和燃烧，这种低成本的煤炭污染性极强。在低质量煤炭的燃烧过程中会产生大量的固体污染物，对大气污染十分严重[2]。

2 燃煤锅炉大气污染治理技术的优化选择

根据目前燃煤锅炉大气污染的情况，可以采用大气除尘、脱硫以及这两种方法的结合来治理。首先，可以采用局部煤炭试验的方法，经过多次实验的方法测评如何能够使得燃烧锅炉大气污染降到最低。现阶段采用的燃煤锅炉除尘技术主要是静电方法和布袋法。脱硫方法正在随着各项科技的发展不断更新创新，使得煤炭质量不断提升。煤炭中的硫元素和氨元素是两种可以发生化学反应的化学元素，如果在锅炉的运行中，两者遇到并且发生化学反应，就会产生大量的晶体物质，这种物质流入大气会导致空气受到严重污染。脱硫方法主要分为干脱硫和湿脱硫两种方法[3]。相比之下，湿润脱硫法应用较为广泛。而两种方法相结合的方法是在脱硫和除尘相结合的基础之上研发的一种方法，对空气产生一定的净化作用。

3 燃煤锅炉大气污染治理的技术经济分析

3.1 实例分析

生活中常见的一种受到煤炭燃烧导致的问题是锅炉的空气预热器非常容易堵塞，这对锅炉的正常使用十分不利，并且排出的有害气体会导致空气的污染。出现这种情况的原因主要有以下几方面。首先，氨元素的利用率不高。在锅炉的正常运行过程中，如果喷射的氨气不均匀，或者其他装置的摆设位置不正确，就会直接导致氨气的化学反应不均匀，也就是氨气元素利用率低，这种情况下就很容易导致锅炉预热器的堵塞[4]。

其次，空气预热器去煤灰装置不齐全。锅炉的运行一方面需要燃料的能量供给，另一方面还需要高效能的排气系统。排气系统的作用主要是锅炉运行的排放输出管道，是锅炉运行必不可少的系统之一。然而，在这个排气系统管道中大多会安装一个去煤灰的装置，去煤灰装置可以保证锅炉运行中所产生的煤灰能够及时被清理掉，当保证了排气管道的畅通，才能够更好地保证锅炉的空气预热器不被堵塞。因此，锅炉的空气预热器被堵塞的原因之一有可能是空气预热器上没有安装去煤灰装置。

另外，锅炉内燃煤含硫量过高也会导致空气污染。锅炉的燃煤质量的高低将直接影响煤炭燃烧排放气体的硫含量。与此同时还有一些燃煤锅炉自身的原因造成的锅炉堵塞导致的空气污染问题的出现。

3.2 技术创新方向

首先，严格控制氨指标，减少硫酸氢铵的产生。日常工作中，应该加强人员调配，实行工作人员与运行设备的完美结合。在锅炉的运行过程中会产生硫酸氢铵的化学气体，容易与空气发生化学反应产生一些物质堵塞锅炉空气预热系统。对此，我们就应该想办法最大限度地控制硫酸铵的排放，控制堵塞物质产生的根源。可以调配相关工作人员实行人为的监督，利用一些检测设备对设备运行状况和硫酸铵排放量进行检测，可以通过增加吹灰器的蒸汽压力来有效提高吹灰效果。蒸汽吹灰器的运行原理就是通过运用蒸汽的压力进行煤灰的清理，虽然有很多锅炉空气预热器已经安装了蒸汽吹灰器，但是由于吹灰器蒸汽压力不足，煤灰清理效果不佳。因此，应该不断提高吹灰器的蒸汽压力，加强锅炉吹灰器中煤灰的清理力度，避免堵塞造成空气污染问题的出现。在实际运用过程中大气污染会不可避免地受到季节气候温度的影响，温度低至设计标准，导致一些气体冷凝成固体造成空气预热器的堵塞。解决这个问题的途径就是在锅炉送风机的进口安装一种暖风器，可以有效对空气预热器周边的温度进行升温，保证空气预热器内的温度保持在合理的范围之内，这样就可以防止气体冷凝成固体造成锅炉空气预热器的堵塞，进而造成空气污染。对此进行实时监测，对超标排放的设备进行及时检修。另外，相关工作人员还应该及时关注锅炉空气预热器中已经产生的堆积物，对其进行及时的清理，有效防止锅炉预热器的堵塞，降低煤炭燃烧排放的污染固体。

其次，运用传感器技术对堆积物进行监测，并采用新技术。燃煤锅炉在实际运行中对灵活度的要求很高，其运行需要以灵敏的工作能力作为前提条件。要求相关人员要具备动态的监测能力，特别是对锅炉空气预热器煤灰的堆积监测。而传感器的特点恰好符合锅炉设备的运行要求。例如，在锅炉设备的工作程序中，充足的燃料供给是一项不可缺少的条件，燃料供给的同时还会产生一些废弃排放物质，对这些排放物质堆积情况的监督是一项相当重要的工作。想要解决锅炉空气预热器经常堵塞这一问题，必须要加大科学技术投入。为了提升锅炉设备故障的维护效率，防止因锅炉预热器的堵塞而对大气产生不必要的危害，我们可以在锅炉设备维护的过程中采用新的辐射热交换技术。这种技术原理是通过涂层的反射减轻机械设备的热量发散，从而达到降低机械设备的损耗。其次，再生传热新技术也是一项值得被采用的新兴技术。采用这项技术可以有效提高锅炉设备切换阀的使用寿命，减少设备故障的出现。人工智能技术在很大程度上具备高标准的准确性和便捷性，一方面可以减少人工操作的失误，另一方面还可以有效提高机械设备的运行效率，减少锅炉预热器堵塞而造成的排放气体质量超标对大气产生危害。

最后，要做好空气预热器内的清洗工作，做好相关人员培训。锅炉的正常运行不可避免地会产生煤灰等物质的排放，对此锅炉预热器的堵塞不能改变，但是我们可以有效避免。例如，可以对锅炉设备的运行进行科学合理地运行时间安排，对锅炉的运行周期进行规定，然后利用锅炉的休息期定期对锅炉各个设备系统进行彻底的清理和打扫，在打扫过程中尽可能采取较为有效的清扫工具，减少煤灰的堆积，避免堵塞问题的出现，降低大气污染的可能性。与此同时，相关工作人员必须做到与时俱进，对新出现的各项科学技术必须具有敏锐地观察和学习能力。因此，在实际的工作中，要强化技术培训和技术沟通，对相关工作人员进行定时的专业培训，要求相关技术人员要经常参加相关技术培训，不断提升个人专业能力，并经常在培训中得到启发，提升知识运用能力。加强设备操作流程的培训，规范相关工作人员的操作规范，这里包含了锅炉设备的设计原理、操作流程以及其他相关知识，减少因煤炭燃烧不正常引起的大气污染问题的出现。只有相关操作人员专业知识十分成熟，才能避免出现因工作人员操作不当而导致的能源浪费及其他不必要的损失。与此同时还应该建立员工奖罚制度，对设备维护提出重要解决对策的人员进行一定的奖励机制，由此提升工作人员的工作积极性。做好设备维护人员的技术培训可以有效提升设备运行状态的监督和检查工作效率，减少大气污染的概率。