淺談鍋爐除塵裝置的脫硫改造

　　據統計，我國在用工業鍋爐年總耗煤量約占我國燃煤產量的分三之一，且分布量大而廣。煤經過燃燒產生的灰和氧化硫排入大氣，造成嚴重的大氣污染，是空氣污染中較大的污染源之一，可見，鍋爐煙塵污染，保護和環境，是關系到保護人民健康，加速我國現代化建設的大事。
　　目前，治理工業鍋爐煙塵主要從兩方面著手：一是正確選擇燃燒方式，合理組織燃燒過程和提高操作水平，減少從鍋爐中被煙氣帶出的煙塵量；二是加裝除塵器，減少排向大氣的煙塵量，其中加裝除塵器是防治鍋爐煙塵污染的重要措施。按外力性質或作用機理，除塵可分為機械力式、電力式、過濾式、洗滌式四大類型。中小型工業鍋爐在用的大多為旋風式除法器，屬于機械力除塵器的一種，但這種除塵器在運行中實際除塵效率較低，一般為70~80%，而且不能脫硫，達不到有關排放標準。
　　控制二氧化硫污染的措施主要有燃料脫硫、煙氣處理、高煙囪稀釋排放等，而燃料脫硫由于存在脫硫效率低，成本高的問題，發展前景不大。因此，目前多數普遍采用煙氣脫硫。煙氣脫硫裝置大多采用洗滌式，使煙氣與藥液進行充分的接觸，而達到除塵脫硫的雙重目的。但就我們目前了解的情況看，該型式的除塵器普遍存在成本高、腐蝕快、壽命低的缺點，而且由于實際操作運行甲存在的問題，使除塵效率降低，達不到理想的效果。
　　世界上的工業發達的火電廠在20世紀50年代以使用電除塵器為主，從20世紀70年代開始將布袋除塵器應用于火電廠煙氣凈化，迄今己基本走完用布袋除塵器取代和改造高壓靜電除塵器和其他除塵器的歷程。一方面是由于對環境保護的要求愈來愈嚴，不但提高了煙塵的排放標準，而且加強了對排放硫氧化物的控制。
　　許多發電廠為了符合限制排硫的標準，使用了低硫煤，其結果是減少了硫的排放，但同時提高了煙塵的比電阻，因此降低了電除塵器的效率。袋式除塵器不受煙塵比電阻的影響，而且去除亞微米級顆粒物的能力比電除塵器還好。另一方面由于傳統的高壓靜電除塵器對顆粒及其前驅體的控制效果較差，而且在高溫運行過程中，還會導致前驅體合成新的強毒性物質(如二惡英等)。而布袋除塵器在除塵的同時，具有脫硫及去除其它氣體的作用，因此，美國、日本、德國、加拿大、澳大利亞等紛紛將燃煤電廠靜電除塵改為布袋除塵，以達到加嚴格的控制目標。針對大型燃煤鍋爐電站煙氣粉塵凈化，己經形成比較成熟的布袋除塵工藝路線和保護措施。
　　目前布袋除塵器技術的發展，主要包括濾料性能的改進、對煙氣的處理以及對氣體的協同脫除等方面。濾料作為布袋除塵的核心，目前的產品，例如Lyton(萊登)、Nomex.P84等濾料，都可以滿足燃煤煙氣溫度高、含有酸性腐蝕性氣體的要求。由于常規濾料粉塵積累在濾料中，阻力大，使用壽命短，美國GORE利用膨化聚四乙烯，出薄膜復合濾料，實現了表面過濾。較近，美國俄亥俄大學出薄膜靜電濾塵器，利用碳、硅和相似的纖維材料織成1~3mm厚的薄膜，地脫除細微顆粒和重金屬物質。但由于該類材料價格昂貴，其工程應用受到限制。
　　對工業煙氣的處理，通常采用煙氣調質、煙道噴粉等工藝。盡管布袋除塵工藝，對煙氣中氧化硫、重金屬及污染物等具有的脫除效果，但僅靠濾料表面粉塵的吸附與脫除效果，效率較低，不能滿足環保標準。要實現對煙氣中多種前驅體物質的協同脫除，在原有布袋除塵工藝的基礎上進行改進。近年來，一般采用在袋式除塵器前段注入反應吸收劑和反應助劑，將袋式除塵器作為反應裝置，來達到脫除氣體的目的。例如日本的脫硫除塵一體化袋式除塵器和袋式脫硝除塵器等。鑒于美國環保局于1997年制定出大氣中Pm2.5的環境標準，美國有關機構近年來也加大了對燃煤排放微細顆?？刂萍夹g的，例如美國研制出電一袋結合的布袋除塵技術，可以將煙氣出口粉塵濃度控制在每立方米幾毫克以下。目前，在此基礎上，與前段注入反應劑相結合，以袋式除塵為基礎的多種污染物協同脫除技術。