浅探供热锅炉烟气污染分析及节能环保措施

陈香保1王建华2

（天津华能杨柳青热电有限责任公司天津市300380）

摘要：叙述了供热锅炉烟气中含有的主要污染物及其危害，分析了影响供热锅炉节能环保的主要因素，并提出了一些切实可行的节能环保措施，以期对相关工作者有所助益。

关键词：供热锅炉；烟气污染；分析；节能；环保措施

1导言

中国北方地区冬季较寒冷，大多地方都需用锅炉进行集体供热，而锅炉在运行过程中会产生大量烟气，这些烟气中会含有大量有毒有害气体，一方面会危害人体健康，另一方面还会造成严重的环境污染问题，特别是近年来，随着供热锅炉的不断增多，其造成的污染问题也越来越严重。与此同时随着“美丽中国”建设的逐步推进，人们对生活环境的要求也越来越高，而供热锅炉造成的严重环境污染问题也越来越受到人们的重视，对此，研究供热锅炉的节能环保运行也显得越来越重要。

1.1锅炉设备简况

天津杨电三期工程为2×300MW（经济出力）燃煤发电机组，设计煤种为山西神木煤，锅炉由德国巴高克（BABCOCK）公司制造，与C300—16.7/538/538汽轮机（上海汽轮厂与美国西屋公司联合制造）配套使用。锅炉型式为：亚临界、一次中间再热、直吹式制粉系统、双燃烧室（W火焰）、100％飞灰复燃、液态排渣、塔式直流炉。

杨电四期工程为2×300MW（经济出力）燃煤发电机组，设计煤种为神华集团神木大柳塔煤，校核煤种采用乌兰木伦矿和上湾矿煤。锅炉由上海锅炉厂有限公司设计和制造。与C300—16.7/538/538上海汽轮机配套使用。锅炉型式为：亚临界、自然循环锅炉、单炉膛、一次中间再热、燃烧器摆动调温、平衡通风、四角切向燃烧、固态出渣、运转层以下封闭、全钢架悬吊结构。锅炉的制粉系统采用正压直吹式制粉系统。

2锅炉烟气中含有的主要污染物及其危害

2.1烟尘

烟尘属于一种细微黑色颗粒物，其主要是因燃料不完全燃烧而产生的，锅炉烟气是空气中烟尘的一重要来源。烟尘中含有大量细微颗粒物，这些物质长期漂浮于大气中，会逐步积聚，不仅易造成严重空气污染，且还易变为金属元素的载体，伺机侵入人体血液与各组织器官，引发人体中毒。对此，中国已制定了较严格的大气污染物排放标准，来严格控制相关污染物的排放。

2.2SO2

SO2为一种气态污染物，这种污染物危害较大，影响范围较广，国家十分重视控制其排放量，2014年国内SO2排放量还为1900×104t多，到2016年已下降23%左右，下降速度较快，但仍然很高。SO2气体无色，但刺激性气味较强，会严重危害人体健康，它一方面可引发呼吸系统疾病，另一方面易溶解于血液，属于一种全身性毒物。煤等燃料中所含的S成分较多，实际燃烧时会产生大量SO2。此外当空气中含有的SO2浓度较高时，SO2溶于水会产生酸雨，酸雨会严重危害人类健康，同时还会对生态环境造成严重破坏。

2.3NOx

该种物质也是一种较主要的大气污染物，会严重危害人体健康，人体吸入过量的NOx易出现高铁血红蛋白症，同时会严重损害肺组织，可使人体毛细血管及肺泡壁的通透性更强，引发肺水肿现象。对环境来说，遇到湿空气，会形成HNO3与硝酸盐，进而污染土壤与水资源。

目前，杨电环保排放执行标准为：NOx＜50mg/m3；粉尘＜5mg/m3；SO2＜35mg/m3，低于天津市标准。

3供热锅炉节能环保影响因素

3.1锅炉热效率

衡量锅炉性能好坏的一项重要指标就是热效率，借助多种途径对供热锅炉的实际热效率进行优化，可更好地促进供热锅炉实现节能。锅炉其实是一种能源转化设备，在其节能环保影响因素中，其综合系能可通过热效率指标来反映，特别是在评价供热锅炉节能情况时，锅炉热效率指标意义较大。在实际生产中，有很多原因都有可能影响锅炉的热效率，如锅炉操作人员未严格依据操作程序作业、炉膛设计不科学、锅炉过载运行、锅炉日常保养及检修不当等，都会使锅炉能耗逐步增大，而供热效率逐步降低，同时也会使锅炉出现不稳定运行现象，以致无法有效利用能源，造成严重的能源浪费。

4锅炉节能措施

为进一步提高机组运行经济性，制定锅炉经济运行措施：

4.1.空预器前烟气含氧量（两侧平均值）

（1）300MW负荷：一般维持在三期1.4％～1.6％；四期2.5%～3.0%之间；

（2）250MW负荷：一般维持在三期1.8％～2.0％；四期3.0%～3.5%之间；

（3）200MW负荷：一般维持在三期2.7％～2.9％；四期3.5%～4.0%之间；

（4）180MW以下负荷：一般维持在三期3.3％～3.5％；四期4.5%～5.0%之间。

负荷变化过程中，由于风量自动调整不及时，表现在升负荷时，风量增加缓慢，注意及时调整三次风（三期）、氧量设定值（四期）等，以免氧量过低，氧量调整过程中注意监视控制总风量及二次风箱压力。锅炉运行工况稳定时，氧量值不得低于以上负荷段对应低限值，以免增加不完全燃烧热损失。

4.2.各磨一次风量

正常运行时，磨煤机混和风量一般控制在38～55Nkm3/h，磨煤机出力20t/h时取下限，33t/h时取上限，其余取中间范围，燃用正常煤种时磨煤机出口温度控制在78～80℃之间，褐煤60～65℃，磨煤机出口温度控制不低于60℃，磨煤机最低风量不小于33Nkm3/h，冷风的增加会提高排烟温度，造成热损失。

4.3.煤粉细度控制

三期旋转分离器转速维持70rpm，分离器故障应尽快恢复，有条件时，尽量减少分离器故障的制粉系统出力。

一次风量不得过大，尽量少开冷风，以免一次风量过大，增大煤粉细度，增加不完全燃烧热损失。

4.4.一次风压

一次风母管风压正常应维持在7.5～8.5KPa（三期），8.0～9.5KPa（四期）之间，根据磨煤机出力、磨一次风量、冷热风挡板开度及时调整，启磨前及时提高一次风压，启磨正常后进一步调整。

4.5.燃尽风、辅助风、周界风、消旋风挡板调整

开大上排风挡板开度，火焰中心上移，反之火焰中心下移；关小下排风挡板开度，火焰中心上移，反之火焰中心下移。此方法适用于调整再热汽温，效果明显。

4.6.再热减温水量控制

再热汽温应通过燃烧调整、改变火焰中心位置、改变燃烧器摆角、受热面吹灰等方法来调整，减温水仅作为再热器超温时紧急降温手段，辅助调整汽温。运行工况稳定时，再热减温水总量不超过10t/h。

4.7.降低汽水损失

加强汽水系统严密性检查，阀门不严，应进行消缺。疏水门不具备消缺条件时，关闭前一道截止门，停炉及其它异常情况需疏水时，再开启。

吹灰结束，关闭吹灰器减压站电动门、调整门。

5结论

供热锅炉烟气中含有大量的有毒有害物质，不仅会严重危害人体健康，且易造成严重的环境污染问题，同时供热锅炉在运行过程中，还会耗费大量能源，产生严重的能源浪费。简单分析了供热锅炉烟气污染问题，提出了一些较大众化的节能环保措施，在实际生产中，还需要锅炉运行管理人员从实际情况出发，全面把握锅炉各项要素，深入研究锅炉实际运行情况，探索出适合企业锅炉节能环保的措施，只有这样才能有效降低锅炉能源消耗，让锅炉实现节能环保运行，进而为企业创造更多经济效益。

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