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摘要：随着人们生活水平的不断提高，对空气质量的要求也越来越严格。锅炉产生的烟气直接影响着人们的工作和生活。本文从锅炉常用的烟气治理技术、除尘脱硫的工作原理及常用锅炉烟气脱硫技术等几个方面进行了分析。
关键词：锅炉；烟气；除尘脱硫
一、前言
近年来，由于工业的不断壮大，锅炉的使用更加的广泛。因此，锅炉烟气除尘脱硫技术也引起了人们的普遍重视。虽然我们在此技术上取得了一定的成果，但在实际的应用中依然存在一些问题和不足需要改进，在经济突飞猛进的新时期，加强锅炉烟气除尘脱硫技术在工业中的运用，保证人们的生活质量，对我国工业及人们的正常生活有着重要意义。
二、锅炉常用的烟气治理技术
目前，我国的企业锅炉中常用治理烟气的技术主要有旋风除尘、袋式除尘、湿式除尘三种。
（1）旋风除尘
旋风除尘器主要借含尘气体旋转时产生的离心力，实现粉尘从气流中的分离。该分离设备结构简单、安装容易、造价及运行成本较低，对于清除直径在5～10μm以上的较大粉尘颗粒有很高的净化效率，但对于直径在5～10μm以下的较细粉尘却效率较低，因此该设备通常会用于对较大颗粒粉尘的处理，同时也较多用于多级净化的前期处理。
（2）袋式除尘
袋式除尘器是利用无机纤维或有机纤维布清除烟气中的固体粉尘因，达到过滤分离粉尘效果的一种高效除尘装置。该装置总体结构简单、适应性强、除尘效率高，但纤维布需进行定期更换，所以会增加装置的运行及维护成本。
（3）湿式除尘
以某种液体（通常为水）为处理媒介，基于惯性碰撞、扩散等原理，从含尘气流中将粉尘捕集的装置称为湿式除尘器。该装置在消耗同等电能资源的条件下，要比干式的除尘效率高。湿式除尘器适用于处理高温、高湿的烟气或者含有较大黏性粉尘的延期，同时也适用于非纤维性的、与水不发生化学反应的锅炉废气。装置结构简单，总体投资少，占空间体积小，处理方法简单、高效。形式主要有喷淋塔、填充式洗涤塔、旋风水膜除尘器等。
三、除尘脱硫的工作原理
麻石除尘脱硫装置结构见图1。含有烟尘和二氧化硫、氮氧化物的锅炉烟气从切线方向进人该除尘脱硫装置，在人口处受两侧多个防堵喷嘴的喷雾加湿作用，与雾化的吸收液得以充分混合。在进口文氏管的喉部，气流速度增大，静压降低，利于吸收液的充分雾化和气、液、固三相的充分接触，进而利于吸收液捕集尘粒和吸收二氧化硫。在进口文氏管渐扩段，气流速度降低，静压得以恢复，利于吸收液滴的增大和沉降。在装置的内部，设有改性旋栅及防堵喷嘴。在防堵喷嘴密集水雾作用下，使旋栅上形成水膜，当烟雾和粉尘穿过旋栅层时，气、液、固三相接触混合更加充分，经旋流、碰撞、凝聚、吸附、吸收中和、氧化、传热传质等过程，发生一系列的物理化学反应，烟气中的粉尘及二氧化硫等有害物被吸收液捕集流至塔底部，从而达到除尘脱硫的目的。
净化后的气体再进人麻石除尘脱硫器副塔中，进人旋流脱水，最后经引风机进人烟囱排放。
吸收烟尘后的吸收液流回原水路系统，经沉淀处理后循环使用，实现污水零排放。
除尘脱硫的工艺流程如图2所示。
四、常用锅炉烟气脱硫技术及应用
1、干式吸附过滤技术
在烟气脱硫技术中按脱硫剂的种类划分，可分为以下五种方法：以CaCO3为基础的钙法，以MgO为基础的镁法，以Na2SO3为基础的钠法，以NH3为基础的氨法，以有机碱为基础的有机碱法。目前，国内外常用的烟气脱硫方法按其工艺大致可分为三类：湿式抛弃工艺、湿式回收工艺和干法工艺。干式烟气脱硫工艺用于供暖锅炉烟气脱硫始于80年代初，与常规的湿式洗涤工艺相比有以下优点：投资费用较低；脱硫产物呈干态，并和飞灰相混；无需装设除雾器及再热器；设备不易腐蚀，不易发生结垢及堵塞。
（1）喷雾干式烟气脱硫工艺喷雾干式烟气脱硫最先由美国JOY公司和丹麦NiroAtomier公司共同开发的脱硫工艺，70年代中期得到发展，并在供暖锅炉设计中迅速推广应用。该工艺用雾化的石灰浆液在喷雾干燥塔中与烟气接触，石灰浆液与SO2反应后生成一种干燥的固体反应物，最后连同飞灰一起被除尘器收集。对于供暖锅炉而言，我国已经掌握了智能化操控系统，通过计算机供给实现煤燃料的充分燃烧，以此加快供暖锅炉的运行效率，保证最佳燃烧效果。
（2）粉煤灰干式烟气脱硫技术
日本从1985年起，研究利用粉煤灰作为脱硫剂的干式烟气脱硫技术，到1988年底完成工业实用化试验，1991年初投運了首台粉煤灰干式脱硫设备，处理烟气量644000Nm3/h。其特点：脱硫率高达60%以上，性能稳定，达到了一般湿式法脱硫性能水平；脱硫剂成本低；用水量少，无需排水处理和排烟再加热，设备总费用比湿式法脱硫低1/4；煤灰脱硫剂可以复用；没有浆料，维护容易，设备系统简单可靠。
2、湿法烟气脱硫技术
世界各国的湿法烟气脱硫工艺流程、形式和机理大同小异，主要是使用石灰石（CaCO3）、石灰（CaO）或碳酸钠（Na2CO3）等浆液作洗涤剂，在反应塔中对烟气进行洗涤，从而除去烟气中的SO2。这种工艺已有50年的历史，经过不断地改进和完善后，技术比较成熟，而且具有脱硫效率高（90%～98%），机组容量大，煤种适应性强，运行费用较低和副产品易回收等优点。
（1）湿法烟气脱硫的基本原理
1）物理吸收的基本原理。气体吸收可分为物理吸收和化学吸收两种。如果吸收过程不发生显著的化学反应，单纯是被吸收气体溶解于液体的过程，称为物理吸收，如用水吸收SO2。
2）化学吸收法的基本原理。应用固体吸收剂与被吸收组分发生化学反应，而将其从烟气中分离出来的过程，属于化学吸收。在化学吸收过程中，被吸收气体与液体相组分发生化学反应，有效的降低了溶液表面上被吸收气体的分压。增加了吸收过程的推动力，即提高了吸收效率又降低了被吸收气体的气相分压。因此，化学吸收速率比物理吸收速率大得多。 （2）湿法烟气脱硫的类型及工艺过程。
根据各种不同的吸收剂，湿法烟气脱硫可分为石灰石/石膏法、氨法、钠碱法、铝法、金属氧化镁法等，每一类型又因吸收剂不同。湿法烟气脱硫的工艺过程多种多样，但他们也具有相似的共同点：含硫烟气的预处理，吸收，氧化，富液处理，除雾，被净化后的气体再加热，以及产品浓缩和分离等。
3、PS型燃煤锅炉烟气脱硫除尘技术
（1）GGT-Ⅰ型燃煤锅炉烟气脱硫器
利用喷射雾状的高效脱硫除尘药剂水溶液，在对锅炉排放的烟气、粉尘进行增湿的同时，使二氧化硫得到吸收、反应、凝结于粉尘。再通过离心式旋风除尘器，使吸收了SO2的尘粒和液滴降入集尘箱，达到脱硫和提高除尘效率的目的。
（2）湿式冲旋脱硫除尘技术
基本原理是利用冲激、旋风二级除尘机制，在除尘器内部设置了冲激室和旋风室。烟气由锅炉进入冲旋室后，自上而下冲激水面，进行初次除尘，润湿烟尘，增大细微尘粒的重量。然后烟气自下而上，在除尘器上部经由导板组成的通道进入旋风室。在旋风室内自上而下沿室壁作螺旋运动，利用离心力进行二次除尘，然后由轴线向上经出口排出。在除尘过程中，烟气中的二氧化硫溶解于水，生成亚硫酸微滴，并与尘粒一起从烟气中分离出来。
（3）湿式旋风除尘脱硫技术
该技术利用锅炉自身运行过程中产生的烟尘、炉渣和废水来治理烟气。基本原理是拦截碰撞、离心分离、酸碱中和反应等共同作用。在装置内，喷成雾状的吸收液与旋转进入的烟气作用，进行脱硫和除尘。然后进入文氏管装置，进一步脱硫和除尘。除尘脱硫后的烟气经脱水装置除去烟气中的液态水，净化烟气经引风机和烟囱排入大气。
（4）湿式石灰石/石灰-石膏法
石灰石/石灰-石膏濕法烟气脱硫工艺采用价廉易得的石灰石作脱硫吸收剂，石灰石经破碎磨细成粉状与水混合搅拌制成吸收浆液。当采用石灰为吸收剂时，石灰粉经消化处理后加水搅拌制成吸收浆液。在吸收塔内吸收浆液与烟气接触混合，烟气中的二氧化硫与浆液中的碳酸钙以及鼓入的空气进行化学反应，最终反应产物为石膏。同时去除烟气中部分其他污染物，如粉尘、HCl、HF等。
五、结束语
通过对锅炉烟气除尘脱硫技术的应用的问题分析，进一步明确了除尘脱硫技术在锅炉烟气处理中的方向。因此，在锅炉烟气领域的后续处理中，要不断提高除尘脱硫的技能，加强锅炉烟气中除尘脱硫技术的应用，促进锅炉烟气处理领域的发展。
参考文献：
[1]马广大 陈尘器性能计算 中国环境科学出版社 1990年
[2]李彩亭，曾光明 中国中小型燃煤锅炉脱硫技术现状 环境工程 1998年
[3]魏志奇 论我国火电厂烟气脱硫建设转折与发展 科技传播 2011年
[4]樊卫雨 锅炉燃烧生产期间的节能降耗措施 工业生产技术 2009年
关键词：锅炉；烟气；除尘脱硫
一、前言
近年来，由于工业的不断壮大，锅炉的使用更加的广泛。因此，锅炉烟气除尘脱硫技术也引起了人们的普遍重视。虽然我们在此技术上取得了一定的成果，但在实际的应用中依然存在一些问题和不足需要改进，在经济突飞猛进的新时期，加强锅炉烟气除尘脱硫技术在工业中的运用，保证人们的生活质量，对我国工业及人们的正常生活有着重要意义。
二、锅炉常用的烟气治理技术
目前，我国的企业锅炉中常用治理烟气的技术主要有旋风除尘、袋式除尘、湿式除尘三种。
（1）旋风除尘
旋风除尘器主要借含尘气体旋转时产生的离心力，实现粉尘从气流中的分离。该分离设备结构简单、安装容易、造价及运行成本较低，对于清除直径在5～10μm以上的较大粉尘颗粒有很高的净化效率，但对于直径在5～10μm以下的较细粉尘却效率较低，因此该设备通常会用于对较大颗粒粉尘的处理，同时也较多用于多级净化的前期处理。
（2）袋式除尘
袋式除尘器是利用无机纤维或有机纤维布清除烟气中的固体粉尘因，达到过滤分离粉尘效果的一种高效除尘装置。该装置总体结构简单、适应性强、除尘效率高，但纤维布需进行定期更换，所以会增加装置的运行及维护成本。
（3）湿式除尘
以某种液体（通常为水）为处理媒介，基于惯性碰撞、扩散等原理，从含尘气流中将粉尘捕集的装置称为湿式除尘器。该装置在消耗同等电能资源的条件下，要比干式的除尘效率高。湿式除尘器适用于处理高温、高湿的烟气或者含有较大黏性粉尘的延期，同时也适用于非纤维性的、与水不发生化学反应的锅炉废气。装置结构简单，总体投资少，占空间体积小，处理方法简单、高效。形式主要有喷淋塔、填充式洗涤塔、旋风水膜除尘器等。
三、除尘脱硫的工作原理
麻石除尘脱硫装置结构见图1。含有烟尘和二氧化硫、氮氧化物的锅炉烟气从切线方向进人该除尘脱硫装置，在人口处受两侧多个防堵喷嘴的喷雾加湿作用，与雾化的吸收液得以充分混合。在进口文氏管的喉部，气流速度增大，静压降低，利于吸收液的充分雾化和气、液、固三相的充分接触，进而利于吸收液捕集尘粒和吸收二氧化硫。在进口文氏管渐扩段，气流速度降低，静压得以恢复，利于吸收液滴的增大和沉降。在装置的内部，设有改性旋栅及防堵喷嘴。在防堵喷嘴密集水雾作用下，使旋栅上形成水膜，当烟雾和粉尘穿过旋栅层时，气、液、固三相接触混合更加充分，经旋流、碰撞、凝聚、吸附、吸收中和、氧化、传热传质等过程，发生一系列的物理化学反应，烟气中的粉尘及二氧化硫等有害物被吸收液捕集流至塔底部，从而达到除尘脱硫的目的。
净化后的气体再进人麻石除尘脱硫器副塔中，进人旋流脱水，最后经引风机进人烟囱排放。
吸收烟尘后的吸收液流回原水路系统，经沉淀处理后循环使用，实现污水零排放。
除尘脱硫的工艺流程如图2所示。
四、常用锅炉烟气脱硫技术及应用
1、干式吸附过滤技术
在烟气脱硫技术中按脱硫剂的种类划分，可分为以下五种方法：以CaCO3为基础的钙法，以MgO为基础的镁法，以Na2SO3为基础的钠法，以NH3为基础的氨法，以有机碱为基础的有机碱法。目前，国内外常用的烟气脱硫方法按其工艺大致可分为三类：湿式抛弃工艺、湿式回收工艺和干法工艺。干式烟气脱硫工艺用于供暖锅炉烟气脱硫始于80年代初，与常规的湿式洗涤工艺相比有以下优点：投资费用较低；脱硫产物呈干态，并和飞灰相混；无需装设除雾器及再热器；设备不易腐蚀，不易发生结垢及堵塞。
（1）喷雾干式烟气脱硫工艺喷雾干式烟气脱硫最先由美国JOY公司和丹麦NiroAtomier公司共同开发的脱硫工艺，70年代中期得到发展，并在供暖锅炉设计中迅速推广应用。该工艺用雾化的石灰浆液在喷雾干燥塔中与烟气接触，石灰浆液与SO2反应后生成一种干燥的固体反应物，最后连同飞灰一起被除尘器收集。对于供暖锅炉而言，我国已经掌握了智能化操控系统，通过计算机供给实现煤燃料的充分燃烧，以此加快供暖锅炉的运行效率，保证最佳燃烧效果。
（2）粉煤灰干式烟气脱硫技术
日本从1985年起，研究利用粉煤灰作为脱硫剂的干式烟气脱硫技术，到1988年底完成工业实用化试验，1991年初投運了首台粉煤灰干式脱硫设备，处理烟气量644000Nm3/h。其特点：脱硫率高达60%以上，性能稳定，达到了一般湿式法脱硫性能水平；脱硫剂成本低；用水量少，无需排水处理和排烟再加热，设备总费用比湿式法脱硫低1/4；煤灰脱硫剂可以复用；没有浆料，维护容易，设备系统简单可靠。
2、湿法烟气脱硫技术
世界各国的湿法烟气脱硫工艺流程、形式和机理大同小异，主要是使用石灰石（CaCO3）、石灰（CaO）或碳酸钠（Na2CO3）等浆液作洗涤剂，在反应塔中对烟气进行洗涤，从而除去烟气中的SO2。这种工艺已有50年的历史，经过不断地改进和完善后，技术比较成熟，而且具有脱硫效率高（90%～98%），机组容量大，煤种适应性强，运行费用较低和副产品易回收等优点。
（1）湿法烟气脱硫的基本原理
1）物理吸收的基本原理。气体吸收可分为物理吸收和化学吸收两种。如果吸收过程不发生显著的化学反应，单纯是被吸收气体溶解于液体的过程，称为物理吸收，如用水吸收SO2。
2）化学吸收法的基本原理。应用固体吸收剂与被吸收组分发生化学反应，而将其从烟气中分离出来的过程，属于化学吸收。在化学吸收过程中，被吸收气体与液体相组分发生化学反应，有效的降低了溶液表面上被吸收气体的分压。增加了吸收过程的推动力，即提高了吸收效率又降低了被吸收气体的气相分压。因此，化学吸收速率比物理吸收速率大得多。 （2）湿法烟气脱硫的类型及工艺过程。
根据各种不同的吸收剂，湿法烟气脱硫可分为石灰石/石膏法、氨法、钠碱法、铝法、金属氧化镁法等，每一类型又因吸收剂不同。湿法烟气脱硫的工艺过程多种多样，但他们也具有相似的共同点：含硫烟气的预处理，吸收，氧化，富液处理，除雾，被净化后的气体再加热，以及产品浓缩和分离等。
3、PS型燃煤锅炉烟气脱硫除尘技术
（1）GGT-Ⅰ型燃煤锅炉烟气脱硫器
利用喷射雾状的高效脱硫除尘药剂水溶液，在对锅炉排放的烟气、粉尘进行增湿的同时，使二氧化硫得到吸收、反应、凝结于粉尘。再通过离心式旋风除尘器，使吸收了SO2的尘粒和液滴降入集尘箱，达到脱硫和提高除尘效率的目的。
（2）湿式冲旋脱硫除尘技术
基本原理是利用冲激、旋风二级除尘机制，在除尘器内部设置了冲激室和旋风室。烟气由锅炉进入冲旋室后，自上而下冲激水面，进行初次除尘，润湿烟尘，增大细微尘粒的重量。然后烟气自下而上，在除尘器上部经由导板组成的通道进入旋风室。在旋风室内自上而下沿室壁作螺旋运动，利用离心力进行二次除尘，然后由轴线向上经出口排出。在除尘过程中，烟气中的二氧化硫溶解于水，生成亚硫酸微滴，并与尘粒一起从烟气中分离出来。
（3）湿式旋风除尘脱硫技术
该技术利用锅炉自身运行过程中产生的烟尘、炉渣和废水来治理烟气。基本原理是拦截碰撞、离心分离、酸碱中和反应等共同作用。在装置内，喷成雾状的吸收液与旋转进入的烟气作用，进行脱硫和除尘。然后进入文氏管装置，进一步脱硫和除尘。除尘脱硫后的烟气经脱水装置除去烟气中的液态水，净化烟气经引风机和烟囱排入大气。
（4）湿式石灰石/石灰-石膏法
石灰石/石灰-石膏濕法烟气脱硫工艺采用价廉易得的石灰石作脱硫吸收剂，石灰石经破碎磨细成粉状与水混合搅拌制成吸收浆液。当采用石灰为吸收剂时，石灰粉经消化处理后加水搅拌制成吸收浆液。在吸收塔内吸收浆液与烟气接触混合，烟气中的二氧化硫与浆液中的碳酸钙以及鼓入的空气进行化学反应，最终反应产物为石膏。同时去除烟气中部分其他污染物，如粉尘、HCl、HF等。
五、结束语
通过对锅炉烟气除尘脱硫技术的应用的问题分析，进一步明确了除尘脱硫技术在锅炉烟气处理中的方向。因此，在锅炉烟气领域的后续处理中，要不断提高除尘脱硫的技能，加强锅炉烟气中除尘脱硫技术的应用，促进锅炉烟气处理领域的发展。
参考文献：
[1]马广大 陈尘器性能计算 中国环境科学出版社 1990年
[2]李彩亭，曾光明 中国中小型燃煤锅炉脱硫技术现状 环境工程 1998年
[3]魏志奇 论我国火电厂烟气脱硫建设转折与发展 科技传播 2011年
[4]樊卫雨 锅炉燃烧生产期间的节能降耗措施 工业生产技术 2009年