【正文】 前 言近20年來(lái),隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展,我國(guó)的SO2排放量連年增長(zhǎng), SO2的排放已導(dǎo)致許多地區(qū)出現(xiàn)了嚴(yán)重的酸雨現(xiàn)象,由此引起我國(guó)酸雨區(qū)不斷擴(kuò)大,造成全國(guó)每年經(jīng)濟(jì)損失1000億元以上,接近當(dāng)年國(guó)民生產(chǎn)總值的2%。據(jù)統(tǒng)計(jì),我國(guó)目前約有30萬(wàn)臺(tái)中小型燃煤工業(yè)鍋爐,耗煤量占全國(guó)原煤產(chǎn)量的1/3。因此,煙氣脫硫是當(dāng)前環(huán)境保護(hù)的一項(xiàng)重要工作。在我國(guó)目前的經(jīng)濟(jì)狀況下,這對(duì)于絕大多數(shù)企業(yè)來(lái)說(shuō)都是難以承受的。我國(guó)大氣治理概況我國(guó)大氣污染嚴(yán)重，污染廢氣排放總量處于較高水平。在“八五”、“九五”期間，國(guó)家辟出專(zhuān)款開(kāi)展全球氣候變化預(yù)測(cè)、影響和對(duì)策研究，在溫室氣體排放和溫室效應(yīng)機(jī)理、海洋對(duì)全球氣候變化的影響、氣候變化對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)與自然資源的影響等方面取得很大進(jìn)展。我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展推動(dòng)了我國(guó)環(huán)?？萍佳芯款I(lǐng)域不斷拓展，我國(guó)早期的環(huán)境科學(xué)偏重單純研究污染引起的環(huán)境問(wèn)題，現(xiàn)在擴(kuò)展到全面研究生態(tài)系統(tǒng)、自然資源保護(hù)和全球性環(huán)境問(wèn)題；特別是污染防治，由工業(yè)“三廢”治理技術(shù)，擴(kuò)展到綜合防治技術(shù)，由點(diǎn)源的治理技術(shù)，擴(kuò)展到區(qū)域性綜合防治技術(shù)，并研究開(kāi)發(fā)了無(wú)廢少?gòu)U的清潔生產(chǎn)工藝、廢物資源化技術(shù)等。 表1 近年我國(guó)大氣污染治理取得的一些進(jìn)展大氣污染防治1995年1996年1997年1998年1999年2000年工業(yè)廢氣治理率（%）建成城市煙塵控制區(qū)數(shù)（個(gè)）300223192339244623642718煙塵控制區(qū)面積（平方公里）125321296115791137961600018000“九五”期間全國(guó)主要污染物排放總量控制計(jì)劃基本完成。 結(jié)合經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整，國(guó)家取締、浪費(fèi)資源、質(zhì)量低劣、污染環(huán)境和不符合安全生產(chǎn)條件的污染嚴(yán)重又沒(méi)有治理前景的小煤礦、小鋼鐵、小水泥、小玻璃、小煉油、小火電等“十五小”企業(yè)，對(duì)高硫煤實(shí)行限產(chǎn)，有效地削減了污染物排放總量。46個(gè)考核的環(huán)境保護(hù)重點(diǎn)城市中，25個(gè)城市實(shí)現(xiàn)了大氣質(zhì)量按功能分區(qū)達(dá)標(biāo)，有19個(gè)城市（區(qū)）被授予國(guó)家環(huán)境保護(hù)模范城市（區(qū)）?！皟煽貐^(qū)”二氧化硫排放總量降低，酸雨范圍和頻率得到控制，保持穩(wěn)定。重點(diǎn)區(qū)域的污染治理帶動(dòng)了全國(guó)污染防治工作的全面展開(kāi)。與此同時(shí)，我國(guó)大氣污染的防治也取得重要進(jìn)展?！皟煽貐^(qū)”內(nèi)175個(gè)地市和電力、煤炭等行業(yè)編制了二氧化硫污染防治規(guī)劃。8個(gè)省、自治區(qū)、直轄市開(kāi)始限制燃煤含硫量。 如果中國(guó)的燃煤電站的煙氣排放要達(dá)到目前發(fā)達(dá)國(guó)家規(guī)定的水平，SO2的排放量將從每年680萬(wàn)噸下降至170萬(wàn)噸，NOx的排放量將從100％下降至30％，CO2也將減排2500萬(wàn)噸。設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)主要參考《大氣污染物排放限值》，工藝運(yùn)行設(shè)計(jì)達(dá)到國(guó)家GB1327191鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)。除塵效率97%。(3)投資省。(5)建造工期短,方便。(7)主體設(shè)備的使用壽命8ａ。能用于煙氣脫硫和除塵的設(shè)備很多，但要滿(mǎn)足運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定可靠、不影響生產(chǎn)同時(shí)去除且壓力降較小等要求，以袋式除塵器和旋流板為宜。s：2250kg/m3： 平均粒徑/μm3152535455560粒徑分布/％32015201610637 （GB132172001）中二類(lèi)區(qū)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行： 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下煙塵濃度排放標(biāo)準(zhǔn)：≤200mg/m3； 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下SO2排放標(biāo)準(zhǔn)：≤900mg/m3； （1）鍋爐煙氣含塵、含硫量計(jì)算利用低位發(fā)熱量、鍋爐熱效率、水的蒸發(fā)熱求需煤量蒸發(fā)量為20t/h的鍋爐所需熱量為 需煤量 設(shè)1kg燃煤時(shí)燃料成分名稱(chēng)可燃成分含量(﹪)可燃成分的量(﹪)理論需氧量/mol廢氣中組分/molCHSO水灰分16——————8———— CO216 H2O SO2——5 H2O——合計(jì)理論煙氣量：+(mol/kg)在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積為：103= (m3/kg)理論廢氣量：++16++5=在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下理論廢氣體積：103= (m3)在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下實(shí)際煙氣體積：+（）= (m3)SO2的濃度：C=4082 mg/m3煙塵的濃度：C=6534 mg/m3在473T時(shí)實(shí)際煙氣量: Q=47951 m3/h（2）煙塵的除塵效率計(jì)算按鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（GB132172001）,可以計(jì)算出 煙塵的除塵效率要達(dá)到：≧97﹪(3) SO2 的脫硫效率計(jì)算按鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（GB132172001），計(jì)算出 SO2 的脫硫效率要達(dá)到：≧78﹪（4）方案初步設(shè)計(jì) 先用二級(jí)除塵系統(tǒng)除塵（一級(jí)預(yù)除塵用旋風(fēng)除塵器、二級(jí)用袋式除塵器），再用旋流板塔氧化鎂法脫硫。 除塵系統(tǒng)的論證選擇 預(yù)除塵設(shè)備的論證選擇 煙氣的預(yù)除塵設(shè)備一般選用重力沉降室、慣性除塵器、旋風(fēng)除塵器、多管旋風(fēng)除塵器和噴淋洗滌塔等。 表2—1 除塵設(shè)備的基本性能除塵器名稱(chēng)阻力（Pa）除塵效率(﹪)初投資運(yùn)行費(fèi)用重力沉降室50~15040~60少少慣性除塵器100~50050~70少少旋風(fēng)除塵器400~130070~92少中多管旋風(fēng)除塵器800~150080~95中中噴淋洗滌塔100~30075~95中中 表2—2 各種除塵器設(shè)備費(fèi)、耗鋼量及能耗量指標(biāo)除塵器名稱(chēng)所占空間體積［m3/(1000m3/h)］存儲(chǔ)設(shè)備費(fèi)（比值）耗鋼量［kg/(m3/h)］能耗量（Kj/m3）重力沉降室20~40慣性除塵器~~~旋風(fēng)除塵器~~~多管旋風(fēng)除塵器~~~ 表2—3 除塵器名稱(chēng)除塵作用力最佳粒徑/μm投資比較阻力Pa溫度℃?zhèn)渥⒅亓m降室重力100低200~1000400占地面積大，除塵效率低慣性除塵器慣性力50低400~1200400除塵效率較低旋風(fēng)除塵器離心力5~20中400~2000400 通過(guò)比較，旋風(fēng)除塵器管理、制作方便，體積小、價(jià)格便宜，因此，選用旋風(fēng)除塵器作為二級(jí)除塵系統(tǒng)中的預(yù)除塵。它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積較小，不需特殊的附屬設(shè)備，造價(jià)較低．阻力中等，器內(nèi)無(wú)運(yùn)動(dòng)部件，操作維修方便等優(yōu)點(diǎn)。旋風(fēng)除塵器的缺點(diǎn)是捕集微粒小于5微米的效率不高． 旋風(fēng)除塵器內(nèi)氣流與塵粒的運(yùn)動(dòng)概況： 旋轉(zhuǎn)氣流的絕大部分沿器壁自圓簡(jiǎn)體，呈螺旋狀由上向下向圓錐體底部運(yùn)動(dòng)，形成下降的外旋含塵氣流，在強(qiáng)烈旋轉(zhuǎn)過(guò)程中所產(chǎn)生的離心力將密度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于氣體的塵粒甩向器壁，塵粒一旦與器壁接觸，便失去慣性力而靠入口速度的動(dòng)量和自身的重力沿壁面下落進(jìn)入集灰斗。 自進(jìn)氣口流人的另一小部分氣流，則向旋風(fēng)除塵器頂蓋處流動(dòng)，然后沿排氣管外側(cè)向下流動(dòng)，當(dāng)達(dá)到排氣管下端時(shí)，即反轉(zhuǎn)向上隨上升的中心氣流一同從誹氣管排出，分散在其中的塵粒也隨同被帶走。 XLP/B型旋風(fēng)除塵器的分割粒徑、分級(jí)效率和總效率的計(jì)算 bc50=(μ D/(ρpρ )u=6 (μm)表2—5平均粒徑/μm3152535455560粒徑分布/％32015201610637分級(jí)效率/％94100總效率/％經(jīng)過(guò)預(yù)除塵后（一級(jí)處理），煙塵濃度是6534（﹪）=2144 mg/ m3二級(jí)除塵的效率將要達(dá)到：（2144200）/2144= ﹪ 二級(jí)除塵設(shè)備的論證選擇在選擇除塵技術(shù)時(shí)，應(yīng)充分考慮經(jīng)濟(jì)性、可靠性、適用性和社會(huì)性等方面的影響。針對(duì)目前環(huán)保要求、污染物排放費(fèi)用的征收情況以及靜電除塵器和布袋除塵器在性能上的差異和在各行各業(yè)應(yīng)用的實(shí)際情況，對(duì)兩種除塵器在實(shí)際應(yīng)用中的基本性能做一個(gè)簡(jiǎn)單客觀的對(duì)比。%以上，排放煙塵濃度能穩(wěn)定低于50mg/Nm3，甚至可達(dá)10 mg/Nm3以下，幾乎實(shí)現(xiàn)零排放。呼和浩特電廠兩臺(tái)200MW機(jī)組的鍋爐煙氣凈化采用了布袋除塵器，從CEMS系統(tǒng)長(zhǎng)期自動(dòng)監(jiān)測(cè)的結(jié)果和權(quán)威檢測(cè)單位的測(cè)試人員人工采樣測(cè)試的結(jié)果來(lái)看，排放濃度均低于27 mg/Nm3。而布袋除塵器的過(guò)濾機(jī)理決定了它不受燃燒煤種物化性能變化的影響，具有穩(wěn)定的除塵效率。2）系統(tǒng)變化對(duì)除塵器的影響 燃煤電廠的煤種相對(duì)穩(wěn)定，但也不能避免遇到煤種或煤質(zhì)發(fā)生變化的時(shí)候；鍋爐系統(tǒng)是一個(gè)經(jīng)常變動(dòng)和調(diào)節(jié)的系統(tǒng)，因此從鍋爐中出來(lái)的煙氣物化性能、煙塵濃度、溫度等參數(shù)也不能保證不發(fā)生變化。下面從主要的幾個(gè)方面進(jìn)行對(duì)比： （1）送、引風(fēng)機(jī)風(fēng)量不變，鍋爐出口煙塵濃度變化①除塵器： 煙塵濃度的變化只引起布袋除塵器濾袋負(fù)荷的變化，從而導(dǎo)致清灰頻率改變（自動(dòng)調(diào)節(jié)）。②對(duì)靜電除塵器： 煙塵濃度的變化直接影響粉塵的荷電量，因此也直接影響了靜電除塵器的除塵效率，最終反映在排放濃度的變化上。 （2）鍋爐煙塵量不變，送、引風(fēng)機(jī)風(fēng)量變化 ①對(duì)布袋除塵器： 由于風(fēng)量的變化直接引起過(guò)濾風(fēng)速的變化，從而引起設(shè)備阻力的變化，而對(duì)除塵效率基本沒(méi)有影響。②對(duì)靜電除塵器： 風(fēng)量的變化對(duì)設(shè)備沒(méi)有什么太大影響，但是靜電除塵器的除塵效率隨風(fēng)量的變化非常明顯。 （3）