浅析企业治理烟气的优化管理

0 引言

近年来，国家和各级部门相继出台严厉的污染防治政策，含锅炉排烟企业都将面临巨大的环保压力。面对严峻的环保形势，企业治理污染放在首要位置，各企业采取积极的应对措施，以使烟气达标排放。如何使用成熟环保工艺，如何优化环保设施，降低运行成本，是企业急需解决的问题。下面以湿法氧化镁脱硫-脱硝-袋式除尘-副产物提取一体化烟气治理为例，从优化原烟气至烟气脱硫再至副产物提取分析环保设施的优化管理。

1 合理调整原烟气系统

煤的元素分析包括碳、氢、氧、氮、硫，燃煤锅炉烟气中主要含有二氧化碳、氮氧化物、二氧化硫气体和烟尘，影响环保达标的主要因素是烟气中的二氧化硫、氮氧化物、烟尘。

1.1 控制二氧化硫含量

我国煤中硫的含量很不一致，有的很低，小于0.2%，有的高达10%左右。燃煤含硫率1%时，燃烧1吨原煤产生16kg二氧化硫，二氧化硫溶于水，形成亚硫酸。

一般湿法氧化镁脱硫的燃料硫份设计约为1.2%，高硫煤价格相对较低，因此对高、低硫煤合理配比，不仅稳定烟气二氧化硫含量，同时也降低了燃煤成本。企业生产过程中对煤的发热量与硫份严格化验、控制，标记落煤质量，计算配煤比例，以入炉煤参数相对稳定，从而控制烟气中二氧化硫含量。

1.2 降低氮氧化物含量

一般每燃烧1吨煤产生约8-9kg氮氧化物，调整循环流化床锅炉稳定运行以降低氮氧化物排放。

1.2.1 降低燃煤颗粒度和提高煤颗粒均匀性

虽然流化床锅炉燃煤的颗粒度比较宽泛，但是调整燃煤颗粒度集中在8mm左右，减少过大和过小煤粒分布，不仅有利于燃煤沸腾而且有利于低氮燃烧调整。

1.2.2 循环流化床布风板和风帽检查

定期检查循环流化床锅炉的布风板和风帽，确保原锅炉设计不偏离，防止入炉风在炉膛内的分布不均，不利于燃烧和燃烧的稳定性，对于控制氮氧化物不利。

1.2.3 一、二次风配风比例

合理调整一、二次风的配风比例，降低一次风量和氧量后，通过烟气再循环可适当增加二次风量燃烧，降低了炉膛含氧量从而降低氮氧化物浓度。

1.2.4 烟气脱硝

配制尿素溶液的浓度在15-20%之间，尿素溶液储罐中的尿素溶液和稀释水经由计量分配模块由喷射装置喷入炉内。理论上，870-920℃的床温控制范围是锅炉佳低氮脱硝温度。锅炉在不同负荷时反应剂喷射量，通过前馈控制参数（锅炉负荷、蒸汽生产率及炉内的温度）以及反馈控制参数（NOx出口浓度、NH3逃逸量）来进行调整，使氮氧化物气体达标排放。

生产过程中严格控制尿素质量，每批次抽检化验，确保质量合格，具备优良性价比。

1.3 降低烟尘

原烟气中的烟尘在一定程度上阻碍了SO2与脱硫剂的接触反应，若粉尘含量大于400mg/m3（干），则脱硫率下降1-2%，因此要选择适宜的除尘设备。

袋式除尘器应用较为广泛，除尘效率一般达到99%，去除烟尘颗粒度能达到0.1微米，性能稳定，烟气中的尘量、温度等因素对其影响较小。静电除尘器设备复杂，对烟气要求相对高，通过应用对比，静电除尘器维护量略高。减少日常维修、稳定运行也是选择设备必须考虑的因素。

使用除雾设备，对烟气中的微尘进一步进行脱除，实现烟尘近*。

2 优化脱硫过程

2.1 镁基脱硫剂与钙基脱硫剂比较

国内现状：已建成的脱硫装置，大型燃煤电厂烟气脱硫装置一般采用石灰石石膏法技术。氧化镁脱硫法属于典型的湿式烟气脱硫技术，是一种成熟度仅次于钙法的脱硫工艺，目前也在广泛使用中。二者比较如表1所示。

2.2 脱硫工艺

锅炉烟气SO2在吸收塔下部从下而动的过程中，被喷淋层向下喷出的细小脱硫剂液滴所吸收，掉落到吸收塔底部排出回流到循环池内，反应产物亚硫酸镁MgSO3，再被鼓入循环池的氧化空气氧化为硫酸镁MgSO4。

2.2.1 运行循环池浆液及pH值控制

循环池内pH是脱硫运行中的一个主要的工艺测量参数。随着吸收剂Mg（OH）2的加入，吸收塔内部的浆液pH上升，浆液呈中性或碱性，吸收剂同时与烟气SO2反应，在达到一定的pH后，形成吸收剂过饱和，脱硫效率不会继续升高 ，则会影响Mg（HSO3）2的生成，降低吸收剂利用率，造成亚硫酸根生成，若含量较大，则说明MgSO3氧化不充分，系统中的MgSO3较多，MgSO3微溶于水，对系统管道会造成一定的磨损，同时会在部分部位形成沉淀和结垢；如果pH偏低，吸收剂不足，脱硫效率低，浆液呈酸性，腐蚀性加强，对设备的腐蚀影响加大。亚硫酸根含量较小，则说明系统中的氧化用空气过量，亚硫酸根不能进一步反应生成（HSO3）-，不仅降低了吸收剂Mg（OH）2的利用率，同时降低了反应浆液的有效成分浓度，降低了脱硫效率。

经过多次试验，一般亚硫酸根浓度控制在3000-5000ppm的范围内，pH控制在7左右有利于提高脱硫效率。

2.2.2 控制氧化镁

对每批氧化镁采样分析，严格把控质量。脱硫用轻烧MgO的基本理化指标纯度：氧化镁含量≥80%；

粒度：250目筛90%通过；

烧失量：3-8%

符合要求的MgO粉为白色细粉。

在氧化镁仓库建立气力输送系统形成密闭的提料空间，直接进入制浆罐，形成吸收剂Mg（OH）2溶液，解决粉尘飞扬污染环境、物料浪费问题。

2.2.3 选择适合喷淋层

喷淋层采用涡流式喷头替代空心锥形式的喷头，其性在于脱硫设施无旁路运行时，不需停炉可进行自维护冲洗，以使脱硫系统安全稳定运行。

在循环泵进口管路安装过滤器，防止掉入循环池中的杂物被循环浆液泵打入喷淋层，堵塞喷淋管路，影响脱硫效率。

3 提取脱硫副产物

氧化镁脱硫的反应产物是亚硫酸镁和硫酸镁，综合利用价值很高。进行强制氧化全部生成硫酸镁，然后再经过浓缩、提纯生成七水硫酸镁，再用包装机组进行包装，得到每袋50公斤的七水成品硫酸镁，市场需求量很大，有利于企业增值、创效，性能达到农业级进行出售。

低温蒸发，使原料不易结垢。浓缩比大、蒸发后物料浓度稳定；各效采用强制循环泵强制料液加速循环，大大提高蒸发效率，可有效的延缓物料在管内结垢的时间、防止物料发生堵管及干壁现象，一效、二效采用大流量循环升降膜蒸发，三效采用轴流泵强制循环，实现连续生产。

4 落实管理制度

首先是建立健全管理制度，例如：《电厂烟气环保设施运行管理制度》、《脱硫运行人员岗位责任制》、《在线监测运行管理制度》《化验分析制度》《监督制度》《设备、材料备件管理制度》《交接班制度》《巡回检查制度》《设备定期切换制度》《环保指标控制分析制度》《运行岗位操作规程》等等，只有执行严格的制度，才能使设施运行达到安全、稳定状态。

任何设施的运行必须依靠人操作，人必须是制度的约束者，方能使运行规范化。因此，环保设施管理必须是按制度将设备维护、保养、检查及管理责任和指标从部门、车间、班组到每个人层层落实， 每台设备、仪器、仪表、阀门都有专人负责检查维护。任何环节建立原始记录，各种分析要建立在数据支持的基础之上，形成标准作业、管理模式。

5 结束语

随着人民生活水平的提高，大气环保形势日益严峻，国家对环境治理的力度不断加强，企业对环保设施优化管理，使之稳定、连续、健康运行，更大地发挥投资效益，才能走向绿色可持续发展之路，走向与企业接轨之路。