工業(yè)鍋爐作為重要的熱能動力設(shè)備，在國民經(jīng)濟發(fā)展、居民生活中起著舉足輕重的作用。據(jù)統(tǒng)計，截至2013年我國工業(yè)鍋爐總數(shù)約62萬臺，其能源消耗和污染排放均居   工業(yè)行業(yè)   ，煤炭消耗量遠高于鋼鐵、石化、建材等   耗工業(yè)行業(yè)，占原煤總消耗量的1/3以上，但其平均熱效率僅65%左右，相比   水平要低15%~20%。

　　 電站鍋爐應(yīng)用較廣泛的脫硫技術(shù)主要有石灰石/石膏工業(yè)、氨基濕法煙氣脫硫及半干法煙氣脫硫工藝等；煙氣脫硝技術(shù)主要有選擇性催化還原、非選擇性催化還原及濕法脫硝技術(shù)。SCR脫除NOx，但投資成本較高；SNCR技術(shù)相對投資成本較低，在燃煤工業(yè)鍋爐NOx脫除改造上具有   優(yōu)勢，但其對溫度和流動的要求比較嚴格。傳統(tǒng)的除塵技術(shù)有靜電除塵、袋式除塵、電袋復(fù)合除塵，同時濕式電除塵技術(shù)、旋轉(zhuǎn)電極技術(shù)、煙氣調(diào)質(zhì)技術(shù)等新型除塵技術(shù)也逐漸了應(yīng)用和完善。

　　燃煤工業(yè)鍋爐污染物治理，目前還未有成熟的脫硫脫硝除塵成套技術(shù)和裝備，其大氣排放標準遠低于電站鍋爐排放標準。2014年10月29日，中國   能源局、   發(fā)展改革委、環(huán)境保護部等七部委聯(lián)合發(fā)布燃煤鍋爐節(jié)能環(huán)保綜合提升工程實施方案》，在電站鍋爐提標改造的基礎(chǔ)上，      明確對其他燃煤工業(yè)鍋爐提出了   嚴格的環(huán)保要求和改造措施。然而工業(yè)鍋爐不同于電站鍋爐，其負荷波動較大，基本上是燃用未經(jīng)洗選加工的原煤，故燃煤工業(yè)鍋爐袋式除塵器的污染物治理不能簡單沿用當(dāng)前電站鍋爐的治理技術(shù)，應(yīng)根據(jù)燃煤工業(yè)鍋爐污染物排放和治理現(xiàn)狀，結(jié)合   和地區(qū)大氣污染物排放標準和產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向，從工藝技術(shù)路線、關(guān)鍵技術(shù)裝備、智能監(jiān)控等方面進行研究，因地制宜進行污染物的協(xié)同治理和   脫除并實現(xiàn)超低排放。

　　一、協(xié)同治理與超低排放

　　1、干濕法協(xié)同治理工藝技術(shù)

　　1.1、滿足超低排放要求

　　根據(jù)   和地區(qū)對燃煤鍋爐超低排放的要求，干濕法協(xié)同治理將采用創(chuàng)新型的工藝技術(shù)路線：SNCR+   袋式除塵+塔式濕法脫硫脫硝+   除霧。鍋爐超低排放要求顆粒物排放濃度≤10mg/m³、SO2排放濃度≤35mg/m³、NOx排放濃度≤50mg/m³。

　　超低排放工藝流程：鍋爐煙氣經(jīng)爐內(nèi)SNCR脫硝處理后，進入   袋式除塵器將粉塵顆粒物凈化到10mg/m³以下，由風(fēng)機增壓后送入濕法脫硫脫硝塔進行   脫硫脫硝，并經(jīng)   除霧器除霧后實現(xiàn)超低排放。

　　1.2、因地制宜滿足特別排放限值要求

　　通常對中小型燃煤工業(yè)鍋爐企業(yè)來說，因其規(guī)模小、產(chǎn)值低，要實施大力度、大投入的環(huán)保改造非常困難。若該地區(qū)未強調(diào)超低排放要求，可結(jié)合企業(yè)已有的如水膜除塵器等進行改造，采用創(chuàng)新的短流程工藝技術(shù)路線協(xié)同治理即可滿足特別排放限值要求，即：爐內(nèi)噴氨脫硝劑+半干法脫硫(選項)+袋式除塵器+濕法脫硫(水膜除塵器改造)，通過市場應(yīng)用加以優(yōu)化完善，以實現(xiàn)顆粒物排放濃度≤20mg/m³、SO2排放濃度≤200mg/m³、NOx排放濃度≤200mg/m³的排放限值。

　　2、全干法協(xié)同治理工藝技術(shù)

　　新型全干法協(xié)同治理工藝技術(shù)路線為SNCR+SCR+爐內(nèi)噴鈣脫硫+半干法脫硫+   離心袋式除塵。

　　根據(jù)燃煤工業(yè)鍋爐的爐膛溫度和結(jié)構(gòu)條件，鍋爐脫硫脫硝除塵器尤其是面廣量大的層燃型鏈條爐，其爐內(nèi)煙氣溫度和出口含塵濃度相對低于其他型燃煤工業(yè)鍋爐。故脫硝采用中溫SNCR耦合SCR脫硝，脫硫采用爐內(nèi)噴鈣結(jié)合半干法脫硫并與離心   袋式除塵器形成一體化裝置，以滿足顆粒物排放濃度≤10mg/m³、SO2排放濃度≤35mg/m³、NOx排放濃度≤50mg/m³的超低排放要求。

　　3、關(guān)鍵技術(shù)裝備

　　3.1、中溫脫硝

　　通常，中小型燃煤工業(yè)鍋爐爐膛煙氣溫度偏低和不穩(wěn)定，不宜采用高溫SNCR脫硝。需要中溫SNCR進行脫硝，即在傳統(tǒng)氨和尿素還原劑的基礎(chǔ)上阱類復(fù)合還原劑，實現(xiàn)500~800℃的中溫SNCR脫硝。通過研究不同成分和配比的還原劑和爐膛溫度對效率的影響，實現(xiàn)脫硝效率在40%~60%的中溫SNCR脫硝。

　　3.2、SNCR+SCR耦合脫硝

　　對于燃燒和負荷穩(wěn)定的大中型燃煤工業(yè)鍋爐，采用高溫SNCR+SCR的耦合脫硝技術(shù)；對于燃燒和負荷不穩(wěn)定的中小型燃煤工業(yè)鍋爐，宜采用中溫SNCR+SCR的耦合脫硝技術(shù)。

　　3.3、   離心袋式除塵

　　脫硫的   離心袋式除塵技術(shù)，使粉煤灰單獨收集利用，脫硫灰可再循環(huán)重復(fù)使用，以提高脫硫劑的使用效率并降低鈣硫比；和集成袋(8~12m)除塵和功能性濾料技術(shù)，采用   柔性清灰、擴散多元均流進風(fēng)、   加工制造、雙層密封提升閥等技術(shù)，實現(xiàn)對粉塵和細顆粒物   過濾和超低排放。

　　3.4、塔式脫硫脫硝除霧一體化裝置

　　在脫硫塔脫硫噴淋層中段增加一段脫硝噴淋裝置和配套的脫硝劑制備系統(tǒng)，向塔內(nèi)合適位置噴入KMnO4、H2O2或NaClO2等脫硝劑(并在塔前的煙道上預(yù)留臭氧脫硝單元)，使難溶于水的部分NO變成   容易溶于水的NO2，實現(xiàn)在同一噴淋塔內(nèi)同時進行   脫硫脫硝的目的，并在除霧裝置前對煙氣進行清水噴淋，以降低霧滴中的石膏顆粒含量，實現(xiàn)   除霧。

　　3.5、   除霧裝置

　　根據(jù)超低排放要求，研究濕式靜電或低溫等離子體等   除霧技術(shù)，配合濕法脫硫脫硝，進一步實現(xiàn)污染物(PM2.5、SO3酸霧等)脫除，可使顆粒物排放濃度≤10mg/m³，并協(xié)同減少氣溶膠的外排。

　　二、短流程治理污染物工藝

　　目前的各種煙氣脫硫脫硝除塵工藝技術(shù)路線長、治理設(shè)備相對獨立、協(xié)同處理效果較差，造成整個環(huán)保治理裝備投資高、占地面積大、運行維護量大、企業(yè)負擔(dān)不斷加重。

　　為此，研究如下短流程工藝專有技術(shù)則顯得尤為重要。如濾料涂層增效技術(shù)、功能性濾料及多功能除塵器(具有除塵、脫硝、脫重金屬和脫二惡英等)、溫袋式除塵器、氣相脫硝和氣相脫硫、中低溫SCR脫硝技術(shù)等，協(xié)同脫除其他污染物。短流程工藝技術(shù)主要可歸納如下幾種：

　　1)活性氨氣相脫硝+半干法脫硫+多功能袋式除塵。

　　2)氣相脫硫+SCR脫硝+噴霧降溫+多功能袋式除塵。

　　3)預(yù)除塵+半干法脫硫+袋式除塵+低溫SCR脫硝。

　　4)氣相脫硫+溫袋式除塵+SCR脫硝。

　　上述工藝技術(shù)具有如下優(yōu)點：全干法、短流程和多功能協(xié)同脫除多污染物；先脫硫或先除塵，脫硫除塵器能提高脫硝效率和降低設(shè)備運行阻力；系統(tǒng)運行穩(wěn)定、能耗低、占地面積省、運行維護工作量小、壽命長。

　　三、智能監(jiān)控與大數(shù)據(jù)平臺建設(shè)

　　當(dāng)前，大數(shù)據(jù)已經(jīng)成為我國重要的基礎(chǔ)戰(zhàn)略資源之一，并廣泛融入到人們的生產(chǎn)、生活以及經(jīng)濟運行和社會治理等多個方面。2015年9月國務(wù)院發(fā)布“   大數(shù)據(jù)發(fā)展行動綱要”，利用大數(shù)據(jù)來   環(huán)保行業(yè)的發(fā)展。對于燃煤工業(yè)鍋爐污染物協(xié)同治理和超低排放技術(shù)控制，擬采用智能控制基礎(chǔ)平臺、系統(tǒng)運行調(diào)節(jié)專家系統(tǒng)、故障自診斷專家系統(tǒng)，以及測控元件、數(shù)據(jù)采集、自動執(zhí)行機構(gòu)等軟硬件組成。各模塊之間雙向互通，通過大數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)分析和集散控制實時調(diào)整系統(tǒng)運行參數(shù)，智能匹配各模塊的運行狀態(tài)，在滿足超低排放標準的前提下，使得鍋爐煙氣的排放過程達到整體性污染控制能效   優(yōu)化的目的。

　　通過搭建燃煤工業(yè)鍋爐煙氣超低排放云平臺基本構(gòu)架和通信網(wǎng)絡(luò)，完成該平臺主要的硬件和軟件建設(shè)，以實現(xiàn)企業(yè)、運營方、主管部門等多源信息的接入。

　　四、結(jié)論

　　燃煤工業(yè)鍋爐不同于電站鍋爐，工業(yè)鍋爐規(guī)模小且量大面廣、   加分散，治理成本投入與企業(yè)產(chǎn)出矛盾較突出。故污染治理技術(shù)不能簡單沿用電站鍋爐，需根據(jù)   和地區(qū)大氣污染物排放標準和企業(yè)發(fā)展方向，著重從工藝技術(shù)路線、關(guān)鍵技術(shù)裝備、智能監(jiān)控等方面進行研究和項目應(yīng)用實踐，攻克前沿核心技術(shù)及關(guān)鍵共性技術(shù)，研制出燃煤工業(yè)鍋爐煙氣全干法或干濕法結(jié)合的協(xié)同治理成套技術(shù)和超低排放工藝技術(shù)和裝備，因地制宜地實現(xiàn)污染物的協(xié)同   脫除，   終實現(xiàn)燃煤工業(yè)鍋爐污染物的超低排放技術(shù)推廣和相關(guān)產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。