燃煤锅炉治理如何对症下药
作者：赵引德 2014年10月17日 来源：中国化工报 中化新网讯 国庆节后的一场重度雾霾让京津冀再度遭遇“心肺之患”，环境保护部的点名批评，也将化工等重污染企业燃煤锅炉改造再次推向舆论的风口浪尖。燃煤锅炉到底怎么改，难道只有“煤改气”这一条道吗？带着诸多疑问，笔者近日走访了业内专家及部分化工企业负责人。他们普遍认为，燃煤锅炉是空气污染物来源之一；燃煤锅炉的系统治理，已经到了企业能等、环境质量等不起的境地。
燃煤锅炉治理状况堪忧
环渤海节能减排促进会常务理事，燃煤锅炉烟气治理专家谭国明告诉笔者，目前，我国燃煤工业锅炉约46万台，占各类锅炉的85%左右，其中，石油化工企业用燃煤锅炉占很大一部分。这些燃煤锅炉年耗煤量达到7.3亿吨，颗粒物排放160万吨/年，二氧化硫排放718万吨/年，氮氧化物排放271万吨/年。
据谭国明介绍，与火电行业日渐“退守”至城市边缘相比，工业锅炉分散在供热、冶金、造纸、建材、化工等行业，主要集中在人口密集的居住区和工业区，排放高度低；同时，由于工业锅炉的平均容量小，燃煤品质差且差异大、治理效率低，污染物排放强度较高，因而对当地的环境空气质量影响大。
而从“原料”看，工业锅炉还将以燃煤为主，而且“吃的几乎全为粗粮”。我国工业锅炉燃煤多为没有经过洗选的原煤，灰分硫分较高，且粒度较差，尤其是遇到炭供应紧张的局面时，煤炭供应多不能满足工业锅炉的设计要求，导致燃烧效率差，污染物排放水平较高。 从设施状况来看，与燃煤电厂不断提升水平的机组相比，锅炉热效率较低，能耗大，设计经济运行热效率为72~83%，实际运行效率60%~65%，远低于设计水平和国际平均水平。相关统计显示，我国工业锅炉单台容量小，平均容量8.09吨/台。虽向大容量发展，但小吨位的燃煤工业锅炉仍然大量存在。
多年来，国内就中小型燃煤锅炉进行了多次技术改进，由于技术、经济、操作、政策等多方面原因，达不到全面提高技术水平的效果，如对炉拱的改造技术、型煤燃烧技术、分层燃烧技术及小型脱硫除尘技术等，由于种种原因，进展缓慢。
我国10蒸吨/时以下的工业锅炉基本没有脱硫，脱硫集中分布在20蒸吨/时以上的锅炉，已有的脱硫设施多为脱硫除尘一体化的水浴除尘器、水膜除尘器，但是运行效果较差，平均效率在30~40%之间。工业锅炉二氧化硫排放控制任务艰巨。
治理还需“对症下药”
“工业锅炉烟气治理技术落后，治理难度大，监管困难，而且对城市环境影响更直接，在雾霾频扰的今天，这是一个急需管住的污染源。”专业从事化工企业燃煤锅炉烟气治理的晋盛集团总工程师马福
林说，“治理燃煤锅炉烟气污染，要针对污染物排放状况采用最佳环保技术，做到对症下药，才能收到实效。”
马福林认为，煤炭硫分对二氧化硫的控制非常重要。他建议，化工企业要通过煤炭洗选和合理配煤，将煤炭的含硫量降低到1.5%以下，否则就要采取多种方式，包括安装脱硫效率达到90%——95%的高效湿法脱硫装置，或改燃清洁能源，或使用循环流化床锅炉实施炉内喷钙技术加尾端湿法脱硫工艺。
晋盛集团在对化工企业燃煤锅炉氮氧化物的治理上长期采用低氮燃烧技术优化燃烧、优化炉膛设计及烟气再燃技术，初步达到了国家规定的排放标准。遇到氮氧化物含量较高时，他们再辅以SCR技术，以使锅炉烟气烟气达标排放取得了很好的效果。
化工余热或为治理探新路
笔者在调研中发现，化工企业在生产过程中有许多低品位余热，因其能量品质低而不被人重视，大多成为废热。如今，这样一种不为人熟知的能源正悄悄地影响着人们的生活。
已运行了两个采暖季的石家庄循环化工基地周边工业余热供热项目，在为百姓提供绿色供暖的同时，也减少了能源浪费和对环境的污染，改善着城市的呼吸。
丽景湾小区是石家庄循环化工基地周边工业余热供热项目的一个用户。该小区供热面积有8万余平方米，采暖时，主管网输送来25℃左右的温水，根据天气状况，在小区供热泵站内将低品位余热
提升到45℃-50℃，然后通过小区循环水泵送入各家各户。“因为热泵的能效比可以达到1:5，因而这种升温方式比单纯的电加热要节省几倍的电能。”该供热项目的运营方石家庄国融安能分布能源技术有限公司工程部主任罗鹏介绍。
根据国融安能公司的规划，石家庄循环化工基地周边工业余热供热项目采用热泵等先进技术，收集周边化工企业工艺循环水中的余热，来解决石家庄高新技术产业开发区南部2115万平方米的建筑采暖。全部实现后，相当于建设了4×30万千瓦热电联产项目同等规模的供热面积，与热电联产供热项目相比，可以节省土地630亩，年可节约标煤54.9万吨，减排二氧化碳143.8万吨，减排二氧化硫4668吨。节能减排的同时，作为热源的工业企业还能将余热变废为宝，获得相当的经济效益。
据了解，在我国，一方面，石化、水泥等众多工业企业产生的低品位余热被白白扔掉，浪费能源的同时，也污染了环境；另一方面，在北方冬季采暖中，巨大的城市供热需求要靠燃煤来实现，造成空气质量下降。因此，将低品位余热变废为宝，对优化河北省能源结构、改善大气环境，有着十分重要的意义。
为丽景湾等小区供热的热源是位于石家庄循环化工基地的中石化石家庄炼化分公司。过去，该公司34℃左右的工艺循环水，因为温度低，热能利用起来比较难，一直通过冷却塔向空中排热，不仅热能被浪费，大量循环水也被蒸发掉，造成水损失。“我们采用
水源热泵技术，经过三个独立的水循环系统，通过板式换热器，将石家庄炼化分公司工艺循环水中的部分热能引入小区，通过热泵升温，用户的室内温度有保障，而且水损耗极低。”罗鹏说。
燃煤锅炉治理如何对症下药
作者：赵引德 2014年10月17日 来源：中国化工报 中化新网讯 国庆节后的一场重度雾霾让京津冀再度遭遇“心肺之患”，环境保护部的点名批评，也将化工等重污染企业燃煤锅炉改造再次推向舆论的风口浪尖。燃煤锅炉到底怎么改，难道只有“煤改气”这一条道吗？带着诸多疑问，笔者近日走访了业内专家及部分化工企业负责人。他们普遍认为，燃煤锅炉是空气污染物来源之一；燃煤锅炉的系统治理，已经到了企业能等、环境质量等不起的境地。
燃煤锅炉治理状况堪忧
环渤海节能减排促进会常务理事，燃煤锅炉烟气治理专家谭国明告诉笔者，目前，我国燃煤工业锅炉约46万台，占各类锅炉的85%左右，其中，石油化工企业用燃煤锅炉占很大一部分。这些燃煤锅炉年耗煤量达到7.3亿吨，颗粒物排放160万吨/年，二氧化硫排放718万吨/年，氮氧化物排放271万吨/年。
据谭国明介绍，与火电行业日渐“退守”至城市边缘相比，工业锅炉分散在供热、冶金、造纸、建材、化工等行业，主要集中在人口密集的居住区和工业区，排放高度低；同时，由于工业锅炉的平均容量小，燃煤品质差且差异大、治理效率低，污染物排放强度较高，因而对当地的环境空气质量影响大。
而从“原料”看，工业锅炉还将以燃煤为主，而且“吃的几乎全为粗粮”。我国工业锅炉燃煤多为没有经过洗选的原煤，灰分硫分较高，且粒度较差，尤其是遇到炭供应紧张的局面时，煤炭供应多不能满足工业锅炉的设计要求，导致燃烧效率差，污染物排放水平较高。 从设施状况来看，与燃煤电厂不断提升水平的机组相比，锅炉热效率较低，能耗大，设计经济运行热效率为72~83%，实际运行效率60%~65%，远低于设计水平和国际平均水平。相关统计显示，我国工业锅炉单台容量小，平均容量8.09吨/台。虽向大容量发展，但小吨位的燃煤工业锅炉仍然大量存在。
多年来，国内就中小型燃煤锅炉进行了多次技术改进，由于技术、经济、操作、政策等多方面原因，达不到全面提高技术水平的效果，如对炉拱的改造技术、型煤燃烧技术、分层燃烧技术及小型脱硫除尘技术等，由于种种原因，进展缓慢。
我国10蒸吨/时以下的工业锅炉基本没有脱硫，脱硫集中分布在20蒸吨/时以上的锅炉，已有的脱硫设施多为脱硫除尘一体化的水浴除尘器、水膜除尘器，但是运行效果较差，平均效率在30~40%之间。工业锅炉二氧化硫排放控制任务艰巨。
治理还需“对症下药”
“工业锅炉烟气治理技术落后，治理难度大，监管困难，而且对城市环境影响更直接，在雾霾频扰的今天，这是一个急需管住的污染源。”专业从事化工企业燃煤锅炉烟气治理的晋盛集团总工程师马福
林说，“治理燃煤锅炉烟气污染，要针对污染物排放状况采用最佳环保技术，做到对症下药，才能收到实效。”
马福林认为，煤炭硫分对二氧化硫的控制非常重要。他建议，化工企业要通过煤炭洗选和合理配煤，将煤炭的含硫量降低到1.5%以下，否则就要采取多种方式，包括安装脱硫效率达到90%——95%的高效湿法脱硫装置，或改燃清洁能源，或使用循环流化床锅炉实施炉内喷钙技术加尾端湿法脱硫工艺。
晋盛集团在对化工企业燃煤锅炉氮氧化物的治理上长期采用低氮燃烧技术优化燃烧、优化炉膛设计及烟气再燃技术，初步达到了国家规定的排放标准。遇到氮氧化物含量较高时，他们再辅以SCR技术，以使锅炉烟气烟气达标排放取得了很好的效果。
化工余热或为治理探新路
笔者在调研中发现，化工企业在生产过程中有许多低品位余热，因其能量品质低而不被人重视，大多成为废热。如今，这样一种不为人熟知的能源正悄悄地影响着人们的生活。
已运行了两个采暖季的石家庄循环化工基地周边工业余热供热项目，在为百姓提供绿色供暖的同时，也减少了能源浪费和对环境的污染，改善着城市的呼吸。
丽景湾小区是石家庄循环化工基地周边工业余热供热项目的一个用户。该小区供热面积有8万余平方米，采暖时，主管网输送来25℃左右的温水，根据天气状况，在小区供热泵站内将低品位余热
提升到45℃-50℃，然后通过小区循环水泵送入各家各户。“因为热泵的能效比可以达到1:5，因而这种升温方式比单纯的电加热要节省几倍的电能。”该供热项目的运营方石家庄国融安能分布能源技术有限公司工程部主任罗鹏介绍。
根据国融安能公司的规划，石家庄循环化工基地周边工业余热供热项目采用热泵等先进技术，收集周边化工企业工艺循环水中的余热，来解决石家庄高新技术产业开发区南部2115万平方米的建筑采暖。全部实现后，相当于建设了4×30万千瓦热电联产项目同等规模的供热面积，与热电联产供热项目相比，可以节省土地630亩，年可节约标煤54.9万吨，减排二氧化碳143.8万吨，减排二氧化硫4668吨。节能减排的同时，作为热源的工业企业还能将余热变废为宝，获得相当的经济效益。
据了解，在我国，一方面，石化、水泥等众多工业企业产生的低品位余热被白白扔掉，浪费能源的同时，也污染了环境；另一方面，在北方冬季采暖中，巨大的城市供热需求要靠燃煤来实现，造成空气质量下降。因此，将低品位余热变废为宝，对优化河北省能源结构、改善大气环境，有着十分重要的意义。
为丽景湾等小区供热的热源是位于石家庄循环化工基地的中石化石家庄炼化分公司。过去，该公司34℃左右的工艺循环水，因为温度低，热能利用起来比较难，一直通过冷却塔向空中排热，不仅热能被浪费，大量循环水也被蒸发掉，造成水损失。“我们采用
水源热泵技术，经过三个独立的水循环系统，通过板式换热器，将石家庄炼化分公司工艺循环水中的部分热能引入小区，通过热泵升温，用户的室内温度有保障，而且水损耗极低。”罗鹏说。