隨著我國社會主義經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們的觀念等都發(fā)生了巨大的變化，保護(hù)生態(tài)環(huán)境、節(jié)約資源管理已經(jīng)可以成為當(dāng)前人們的共識。這種意識已經(jīng)完全滲透到我國社會生活的各個方面。為了減少鍋爐的污染，生物質(zhì)鍋爐應(yīng)運而生。本文主要介紹了生物質(zhì)鍋爐的含義及其發(fā)展生產(chǎn)企業(yè)排污情況，分析了生物質(zhì)鍋爐尾氣超低排放信息技術(shù)的必要性，對生物質(zhì)鍋爐脫硝技術(shù)、脫硫系統(tǒng)技術(shù)及降塵措施研究進(jìn)行了不斷深入學(xué)習(xí)探討。
    0 引言
    我國已于2006 年1 月開始進(jìn)行實施《中華民族人民共和國可再生能源法》，為生物質(zhì)能等可再生能源的廣泛研究應(yīng)用可以提供管理制度和法律能夠保證。在許多省份，生物質(zhì)正在成為一種有效的補(bǔ)充和替代燃料煤，因為燃煤鍋爐環(huán)境污染明顯，因此生物質(zhì)鍋爐的應(yīng)用越來越廣泛，但會有生物質(zhì)鍋爐的廢氣的一部分，并與廢氣粉塵中產(chǎn)生需要之前達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行處理。并且而隨著我國燃煤鍋爐“超低排放”的不斷發(fā)展推進(jìn)，自身企業(yè)排放標(biāo)準(zhǔn)缺失的生物質(zhì)文化往往我們需要學(xué)生面臨同樣的“超低”考驗，生物質(zhì)鍋爐尾氣超低排放信息技術(shù)應(yīng)用研究刻不容緩，本文主要從生物質(zhì)鍋爐脫硝技術(shù)、脫硫技術(shù)及降塵措施三個主要方面可以展開分析研究。
    1 生物質(zhì)鍋爐
    生物質(zhì)進(jìn)行鍋爐是鍋爐的一個產(chǎn)品種類，就是以生物質(zhì)生活能源發(fā)展做為主要燃料的鍋爐叫生物質(zhì)通過鍋爐，分為生物質(zhì)生產(chǎn)蒸汽鍋爐、生物質(zhì)以及熱水鍋爐、生物質(zhì)熱風(fēng)爐、生物質(zhì)導(dǎo)熱油爐、立式生物質(zhì)對于鍋爐、臥式生物質(zhì)鍋爐等。從簡單的意義上說，生物質(zhì)鍋爐鍋爐有普通的功能，實際上，它是基于生物質(zhì)燃料鍋爐和開展工作。
    1.1 1.1常見生物量燃料的工業(yè)分析部分
    生物質(zhì)進(jìn)行氣化是利用環(huán)境空氣中的氧氣或含氧物做氣化劑，在高溫工作條件下將生物質(zhì)燃料中的可燃材料部分轉(zhuǎn)化為可燃?xì)猓ㄖ饕峭ㄟ^氫氣、一氧化碳和甲烷）的熱化學(xué)方法反應(yīng)。20世紀(jì)70年代，首次提出了將氣化技術(shù)應(yīng)用于生物質(zhì)這種含能密度低的燃料。生物質(zhì)的揮發(fā)份含量進(jìn)行一般在76～86％，生物質(zhì)材料受熱后在相對成本較低的溫度下就能使企業(yè)大量的揮發(fā)份物質(zhì)可以析出。幾種常見生物質(zhì)燃料的工業(yè)分析見表1。
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    1.2 常見生物質(zhì)進(jìn)行鍋爐設(shè)備選型
    隨著生物質(zhì)鍋爐廣泛的市場認(rèn)可，它的類型和相關(guān)模型也日益多樣化，包括快速安裝的生物燃料鍋爐，生物質(zhì)鍋爐，生物質(zhì)角管鍋爐，生物質(zhì)發(fā)電（發(fā)電站）鍋爐，生物質(zhì)鍋爐以快的組件，生物質(zhì)（植物）鍋爐，例如，相關(guān)性參數(shù)的綜合分析，如表2中列出，表3。
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    需要推廣使用生物質(zhì)鍋爐2超低尾氣排放技術(shù)
    2.1 國家政策要求
     生物質(zhì)鍋爐大氣排放標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格執(zhí)行國家環(huán)保部門制定的“鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)。我國企業(yè)現(xiàn)行生物質(zhì)鍋爐排放技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)如表4 所示。而生物質(zhì)鍋爐盡管國家相比我國煤炭鍋爐污染影響較小，但在其燃燒過程中我們還會導(dǎo)致產(chǎn)生不同顆粒粉塵、二氧化硫（SO2）、氮氧化物（NOx）、酸性氣體等，應(yīng)采取科學(xué)有效管理措施可以將其排放量控制在最低。
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    2.2 社會責(zé)任體現(xiàn)
    生物質(zhì)能作為一種清潔，可再生能源，已成為石油，天然氣，三個第四大能源的煤炭能源之后，越來越多的生物質(zhì)鍋爐以取代現(xiàn)有的燃煤鍋爐。然而生物質(zhì)鍋爐燃燒產(chǎn)生時大量的灰和塵嚴(yán)重影響了生態(tài)環(huán)境和人民的身心健康。生物質(zhì)進(jìn)行鍋爐燃燒過程中產(chǎn)生影響污染物研究主要內(nèi)容包含：顆粒粉塵、二氧化硫（SO2）、氮氧化物（NOX）、酸性氣體等。（圖2）
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    生物質(zhì)鍋爐尾氣超低排放技術(shù)分析
     在充分了解生物質(zhì)燃料組成及相關(guān)參數(shù)的基礎(chǔ)上，制定生物質(zhì)鍋爐尾氣超低排放處理詳細(xì)方案，達(dá)到生物質(zhì)鍋爐尾氣處理達(dá)標(biāo)排放的效果。我國的生物質(zhì)鍋爐集中在電力、供熱、冶金、造紙、建材、化工等行業(yè)，主要分布在工業(yè)和人口集中的城鎮(zhèn)及周邊人口的密集地區(qū)，以滿足居民供電、采暖、工業(yè)用熱水和蒸汽的需求，因此煙氣凈化超低排放技術(shù)分析十分必要，脫硫技術(shù)及降塵措施三個方面展開了深入分析。
    3.1 脫硝技術(shù)
    3.1.1 常規(guī)脫硝技術(shù)對比（表5）
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    3.1.2 各脫硝技術(shù)具體分析
    ①SNCR 流程。
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     缺點：脫硝效率低；對鍋爐控制要求高；氨逃逸率大。
    ②SCR 脫硝原理。（圖4）
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    需要進(jìn)行說明的是由于我國目前的催化劑以釩鈦體系作為催化劑研究為主，而生一種物質(zhì)鍋爐高溫?zé)煔庵泻写罅康牟菽净遥渲幸粋€富含堿性金屬。堿性金屬對對催化劑的毒腐作用可以明顯，難以得到保證企業(yè)長期發(fā)展高效運行，因此，常規(guī)的SCR 技術(shù)研究目前在生物質(zhì)鍋爐脫硝中無法有效應(yīng)用。
    ③低溫氧化脫硝。
     低溫氧化脫硝主要包括兩個步驟：1)臭氧一般作為強(qiáng)氧化劑將不溶性NO氧化成水溶性NO2，N2O3，N2O5等高價氮氧化物；2)堿金屬在吸收塔中吸收，最后將NOX轉(zhuǎn)化成硝酸鹽，達(dá)到去除目的。
    低溫氧化脫硝的效率主要由兩方面決定：一是通過氧化技術(shù)效率；二是可以吸收利用效率。 目前，采用濕法脫硫塔作為NOX吸收塔的低溫氧化吸收脫硝有許多成熟的應(yīng)用，效率高，穩(wěn)定可靠，但投資大，系統(tǒng)復(fù)雜，運維成本大。
    3.2 脫硫技術(shù)
    3.2.1 干法脫硫技術(shù)
    3、NID法原理石：灰粉經(jīng)過石灰消化器（LDH）消化后進(jìn)入反應(yīng)器，與煙氣中的SO 發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成 CaSO 和 CaSO ，煙氣中的SO 被脫除。干法的操作溫度控制在60－110℃。（圖5）
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    優(yōu)點：設(shè)備簡單，占地面積小，投資少，運行費用，操作方便，能耗低，便于產(chǎn)品的處置。
     缺點：脫硫效率低，吸收劑利用率低，磨損結(jié)垢現(xiàn)象較為嚴(yán)重，設(shè)備維護(hù)困難，設(shè)備運行可靠性不高，壽命短等。
    3.2.2 半干法脫硫技術(shù)
    半干裝置具有參與，通常石灰脫硫劑，脫硫產(chǎn)物硫酸鈣和亞硫酸鈣的液體和氣體的脫硫過程。半干法的操作溫度控制在60－80℃。（圖6）
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    優(yōu)點：該系統(tǒng)是簡單的，不產(chǎn)生廢水;降低運營成本;
    劣勢：脫硫技術(shù)效率水平較低，對于一個較高含硫量煙氣難以得到保證企業(yè)超低排放；負(fù)荷適應(yīng)性差，煙氣量及SO2 濃度波動影響較大時脫硫工作效率波動具有很大，難以實現(xiàn)穩(wěn)定發(fā)展達(dá)標(biāo)排放；粉塵超低排放完全依賴布袋除塵器，除塵器對于我國粉塵超低排放的穩(wěn)定性較差；配合低溫氧化吸收的效率要求較低。
    由于生物質(zhì)燃料含硫量低，大多數(shù)生物質(zhì)發(fā)電項目采用干法或半干法脫硫技術(shù)。
    3.2.3 濕法脫硫技術(shù)
    濕式法是使用石灰石，氧化鈣，氧化鎂，鈉和其它堿脫硫劑的，吸收原理在氣體，液體和固體的脫硫方法施加，將殘余物與脫硫產(chǎn)物混合，并且作為薄糊液。濕法脫硫的操作溫度在44－55℃。
    優(yōu)點：高脫硫效率，穩(wěn)定的排放標(biāo)準(zhǔn)
    放; 系統(tǒng)穩(wěn)定，負(fù)載適應(yīng)性好。
     缺點：產(chǎn)生廢水，需進(jìn)一步處理；系統(tǒng)比干法復(fù)雜。
    3.2.4 氣液耦合脫硫技術(shù)
    在吸收塔煙氣流量入口上部結(jié)構(gòu)設(shè)置氣液耦合器，可以在小液氣比的工況下實現(xiàn)企業(yè)高效利用脫硫除塵。（圖7）
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    氣液耦合脫硫技術(shù)ーー具有以下優(yōu)點: 一是氣體均質(zhì)效果好，避免了煙氣偏差和短路; 二是提高了傳質(zhì)能力，增加了氣液碰撞頻率，提高了氣液傳質(zhì)效率，提高了吸收效率; 三是降溫速度快。高溫?zé)煹罋馔ㄟ^氣 - 液雙旋風(fēng)耦合器，高強(qiáng)度混合與煙道氣中的淤漿中的煙道氣碰撞快速冷卻，并提供最佳的反應(yīng)溫度增加了淤漿噴霧的上層的有效吸收空間吸收二氧化硫;四是提高煙氣停留時間。該技術(shù)使?jié){液與煙氣的接觸時間增加了50% ，碰撞頻率增加了兩倍，漿液滴與煙氣的動能增加了近一倍。
    2）在空塔噴淋吸收塔內(nèi)加裝雙氣旋氣液耦合器優(yōu)勢：（1）有效降低了改造成本和運行成本，在保證脫硫效率的前提下，加裝雙氣旋氣液耦合器可有效降低液氣比，減少噴淋層加裝量，可使改造投入降低，同時低運行成本。在相同條件下，噴霧塔和選定的約20％的較低的空塔液氣比至40％的氣體 - 液體耦合，脫硫綜合廠用電率比淺噴涂的20％降低;第二加載雙吸收塔內(nèi)加脫硫效率旋風(fēng)分離器氣液耦合器提高脫硫效率，同時其去除效率的增加，由于氣 - 液雙旋風(fēng)脫硫效率耦合器允許漿料液滴碰撞和混合煙氣，也不會產(chǎn)生液體二級破碎霧化液滴夾帶的漿料會導(dǎo)致二次污染。到目前為止，采用該技術(shù)的脫硫裝置脫硫效率穩(wěn)定在99% 以上，除塵效率在80% 以上，由于煙氣偏差和煙氣冷卻的有效解決，整個吸收系統(tǒng)運行更加穩(wěn)定可靠，運行調(diào)節(jié)非常簡單。同時，氣液耦合塔檢修維護(hù)方便，裝置可以使用壽命長，系統(tǒng)進(jìn)行檢修維護(hù)量低，運行信息安全工作穩(wěn)定。
    3.3 降塵措施
    3.3.1 布袋除塵技術(shù)
    由殼體袋式過濾器，清潔空氣室，所述閥殼體，料斗，過濾器裝置，以及吹入壓縮空氣管道系統(tǒng)，著陸和其他組件和防雨：袋式過濾器的結(jié)構(gòu)。
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    當(dāng)含塵氣體從進(jìn)風(fēng)口進(jìn)入收塵器后，氣流經(jīng)進(jìn)氣閥進(jìn)入收塵室，在格柵板作用下，由于慣性作用，氣流中的粗顆粒粉塵直接落入灰斗，起到預(yù)塵的作用。氣流通過內(nèi)部裝有金屬骨架的濾袋，粉塵被捕集在濾袋的外表面，凈化后的氣體進(jìn)入袋室上部的凈氣室，匯集到出風(fēng)管排出。當(dāng)濾袋外部粉塵聚集到一定厚度,脈沖閥動作(由清灰程序控制儀控制),一股壓縮空氣流進(jìn)入噴吹管,并由一組噴孔噴出,高速氣流帶動周圍空氣經(jīng)噴孔噴入各個濾袋內(nèi),使捕集在濾袋外壁上的粉塵脫落。
    布袋除塵系統(tǒng)技術(shù)主要優(yōu)點：除塵效率高、粉塵處理方法簡單、運用靈敏、布局結(jié)構(gòu)簡單。
    袋式過濾器的缺點：高溫性能差，適應(yīng)性差，以水性煙霧，維修困難，袋（1  -  3年）進(jìn)行更換，較高的操作成本。
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    3.3.2 管束式除霧器技術(shù)
    旋風(fēng)灰塵氣旋除霧器是四的串聯(lián)組合。
    其工作原理是：經(jīng)過脫硫后凈煙氣其含有大量的霧滴，霧滴由漿液液滴、凝結(jié)液滴和塵顆粒組成，當(dāng)這部分凈煙氣進(jìn)入高效除塵除霧器，高效除塵除霧器筒內(nèi)加設(shè)的氣旋板使脫硫凈煙氣在氣旋筒內(nèi)旋轉(zhuǎn)起來，在氣旋器上方形成氣液兩相的劇烈旋轉(zhuǎn)及擾動，從而使得凈煙氣中的細(xì)小液滴、細(xì)微粉塵顆粒、氣溶膠等微小顆粒物互相碰撞團(tuán)聚凝聚成大液滴，再在氣旋板外旋結(jié)構(gòu)作用下，使脫硫凈煙氣向外離心運動，聚合形成的大液滴與氣旋筒壁碰撞，并被氣旋筒壁液膜捕獲吸收，實現(xiàn)高效除霧除塵。
    旋風(fēng)灰塵除霧器優(yōu)點：小系統(tǒng)阻力，低投資，系統(tǒng)簡單，操作和維護(hù)簡單。
     旋風(fēng)除塵器的缺點是除塵效率低，除霧器葉片的漿液堆積導(dǎo)致效率下降，用水量大，運行維護(hù)量大。
    4 結(jié)語
    生物質(zhì)鍋爐的使用會給我國社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展帶來較大的好處，對于生物質(zhì)鍋爐煙氣的超低排放改造，應(yīng)針對生物質(zhì)鍋爐脫硝技術(shù)、脫硫技術(shù)及降塵措施三個方面，加快技術(shù)研發(fā)和設(shè)備升級工作，制定合理的技術(shù)方案，保證生物質(zhì)鍋爐的排放滿足國家環(huán)保政策要求。