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燃煤工業(yè)鍋爐的大氣污染類型
來源:仁信源環(huán)保
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作者:仁信源環(huán)保scrxyhb
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發(fā)布時間 :2019-09-20
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什么是工業(yè)鍋爐
工業(yè)鍋爐是為工礦企業(yè)提供蒸汽或熱水（熱水鍋爐）以滿足生產(chǎn)工藝、動力以及采暖等需要的鍋爐。
注：熱水鍋爐和工業(yè)鍋爐是兩個概念。
蒸汽主要用于工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)工藝過程以及采暖和生活用的鍋爐，按照我國標準規(guī)定，工業(yè)鍋爐的最大額定蒸汽壓力為2.45MPa（表壓），最大連續(xù)蒸發(fā)量為65t/h。
工業(yè)鍋爐分類
（1）層燃鍋爐
我國層燃鏈條爐排鍋爐居多，該型鍋爐主要在節(jié)能、環(huán)保性能方面需要進一步提高。在對原煤進行洗選篩分并同時改進燃燒設(shè)備的基礎(chǔ)上將有更大的發(fā)展空間。對于目前仍采用的手燒爐、間歇燃燒方式的小型固定爐排鍋爐，必將淘汰，取而代之以新開發(fā)的新型鍋爐。
（2）循環(huán)流化床鍋爐
循環(huán)流化床燃燒技術(shù)具有強化傳熱、燃燒效率高、燃料適應(yīng)性廣和排放污染物少等特點，在≥10t/h燃煤工業(yè)鍋爐中應(yīng)積極發(fā)展應(yīng)用，該型鍋爐是種很有發(fā)展前途的清潔燃燒技術(shù)。
（3）燃油、燃氣鍋爐燃油或燃氣工業(yè)鍋爐，不僅可以提高鍋爐熱效率，而且可以顯著減少污染物排放。但其受制于初期投資和日常運行成本。加之國家在推廣節(jié)油替代政策，預(yù)計燃油鍋爐的發(fā)展會受到抑制，但隨著國家環(huán)保力度的加大，加之西氣東輸和利用國際天然氣資源等工程的實施，大多數(shù)城市開始推廣應(yīng)用清潔能源，大量的燃氣鍋爐將替代原有的燃煤鍋爐，燃氣鍋爐的市場前景相當廣闊。預(yù)計今后燃氣鍋爐將占年產(chǎn)工業(yè)鍋爐總?cè)萘康?5%～20%。
（4）垃圾焚燒鍋爐
當前我國城市生活垃圾成分有了明顯的變化，紙質(zhì)、塑料、木質(zhì)、纖維等可燃物和其他有機物大大增加，其質(zhì)量已基本具備焚燒的條件，城市垃圾焚燒發(fā)電已成為可能，為發(fā)展垃圾焚燒鍋爐創(chuàng)造了條件。采取垃圾焚燒使垃圾體積減小90%，重量減小70%以上，用回收熱量產(chǎn)生蒸汽，效率約達85%，轉(zhuǎn)變成電能大約為30%。
（5）水煤漿鍋爐
水煤漿是一種由35%左右的水、65%左右的煤以及1%～2%的添加劑混合制備而成的新型煤基流體潔凈環(huán)保燃料。水煤漿既保留了煤的燃燒特性，又具備了類似重油的液態(tài)燃燒特性。水煤漿外觀像油，流動性好，儲存穩(wěn)定、運輸方便，燃燒效率高，污染排放低。國內(nèi)燃用水煤漿實踐證明：約1.8～2.1t水煤漿可替代1t燃油，可節(jié)約成本約600元。
工業(yè)鍋爐污染源分析
工業(yè)鍋爐對大氣的污染源于燃料燃燒產(chǎn)生的煙氣，煙氣中含有煙塵，硫和氮的氧化物等有害物質(zhì)。
（1）煙塵
無論是液體燃料還是固體燃料本身都含有一定數(shù)量的灰分，燃燒過程總會伴有塵粒產(chǎn)生。煙塵按其粒徑大小可分為降塵和飄塵兩種，粒徑在10μm以上容易沉降的為降塵；粒徑小于10μm長期飄浮在空中的為飄塵，其中0.05～1μm的極細粉塵根本就不沉降，長期飄浮在空中，它是由燃料中的揮發(fā)物在高溫缺氧狀況下分解游離出來的顆粒。飄塵中除了炭粒外，還有灰粒，灰粒是燃料中的不可燃物質(zhì)，含量最多的是SiO2、Al2O3，以及少量的FeO、CaO微量的金屬微粒。飄塵排出后可長期飄浮于大氣中，容易使人患呼吸道疾病、心臟病、兒童軟骨癥。此外，飄塵易吸附SO2、SO3等有害物質(zhì)，人吸收后會引起呼吸道和肺部炎癥。
呼吸道和肺部炎癥。
（2）二氧化硫（SO2）
在固體和液體燃料中都含有硫的成分，因此，燃料燃燒后會產(chǎn)生一定量的二氧化硫排入大氣。當大氣加中的SO2日平均濃度達3.5mg/m3時，對人會誘發(fā)氣喘、肺病、心血管病，還能促使老年人死亡率增加；SO2氣體排入大氣，還可能造成酸雨、酸雪，影響農(nóng)作物的正常生長，腐蝕建筑物。SO2已成為目前世界上較難解決的環(huán)境污染問題。
（3）二氧化碳（CO2）
燃料能過燃燒放熱的元素主要是碳和碳氫化合物，它們與氧進行化學反應(yīng)即燃燒后，都會產(chǎn)生CO2，CO2濃度增加會產(chǎn)生“溫室效應(yīng)”，引起全球氣候發(fā)生變化，改變?nèi)蚪涤炅糠植肌?/span>
（4）氮氧化物（NOx）
燃燒所產(chǎn)生的氮氧化物主要是NO，產(chǎn)生的NO2很少，但是NO排放大氣中很快就變成NO2。NO和NO2都是有毒氣體，其中NO2的毒性很大，大大高于NO。氮氧化物的形成來自兩方面：一是源于空氣的“熱力型NO”；二是源于燃料的“燃料型NO”。NO是一種有毒氣體，它和血紅蛋白的親和力很強，NO和血紅蛋白結(jié)合，影響與氧的結(jié)合，人體就會因缺氧而麻痹、痙攣；NO2是一種紅棕色惡臭氣體，對肺部有損壞作用。
（5）熱污染
鍋爐運行中總會給環(huán)境增加熱量，每臺鍋爐運行時的散熱和煙熱等直接排放大氣中的熱量為燃料總發(fā)熱量的10%～15%，還有40%～50%的熱量通過冷卻水排入水體，對大氣和水體造成熱污染，影響生態(tài)環(huán)境的正常運轉(zhuǎn)。
（6）噪聲污染
鍋爐的噪聲源于鼓風機、引風機、水泵、油泵、卸壓排氣口等機械運轉(zhuǎn)發(fā)生的摩擦和撞擊聲；爐膛內(nèi)燃料燃燒的聲音；流體流動或水擊等產(chǎn)生的噪聲。噪聲會使人產(chǎn)生噪聲性耳聾，長期在噪聲環(huán)境下工作，對人的健康將產(chǎn)生不良的影響。
（7）廢水污染
鍋爐的水處理、鍋爐排污等都會排出一定量的廢水，若不經(jīng)處理直接排放，會造成江河湖海的污染，危害人類及動植物的生長。
工業(yè)鍋爐是為工礦企業(yè)提供蒸汽或熱水（熱水鍋爐）以滿足生產(chǎn)工藝、動力以及采暖等需要的鍋爐。
注：熱水鍋爐和工業(yè)鍋爐是兩個概念。
蒸汽主要用于工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)工藝過程以及采暖和生活用的鍋爐，按照我國標準規(guī)定，工業(yè)鍋爐的最大額定蒸汽壓力為2.45MPa（表壓），最大連續(xù)蒸發(fā)量為65t/h。
工業(yè)鍋爐分類
（1）層燃鍋爐
我國層燃鏈條爐排鍋爐居多，該型鍋爐主要在節(jié)能、環(huán)保性能方面需要進一步提高。在對原煤進行洗選篩分并同時改進燃燒設(shè)備的基礎(chǔ)上將有更大的發(fā)展空間。對于目前仍采用的手燒爐、間歇燃燒方式的小型固定爐排鍋爐，必將淘汰，取而代之以新開發(fā)的新型鍋爐。
（2）循環(huán)流化床鍋爐
循環(huán)流化床燃燒技術(shù)具有強化傳熱、燃燒效率高、燃料適應(yīng)性廣和排放污染物少等特點，在≥10t/h燃煤工業(yè)鍋爐中應(yīng)積極發(fā)展應(yīng)用，該型鍋爐是種很有發(fā)展前途的清潔燃燒技術(shù)。
（3）燃油、燃氣鍋爐燃油或燃氣工業(yè)鍋爐，不僅可以提高鍋爐熱效率，而且可以顯著減少污染物排放。但其受制于初期投資和日常運行成本。加之國家在推廣節(jié)油替代政策，預(yù)計燃油鍋爐的發(fā)展會受到抑制，但隨著國家環(huán)保力度的加大，加之西氣東輸和利用國際天然氣資源等工程的實施，大多數(shù)城市開始推廣應(yīng)用清潔能源，大量的燃氣鍋爐將替代原有的燃煤鍋爐，燃氣鍋爐的市場前景相當廣闊。預(yù)計今后燃氣鍋爐將占年產(chǎn)工業(yè)鍋爐總?cè)萘康?5%～20%。
（4）垃圾焚燒鍋爐
當前我國城市生活垃圾成分有了明顯的變化，紙質(zhì)、塑料、木質(zhì)、纖維等可燃物和其他有機物大大增加，其質(zhì)量已基本具備焚燒的條件，城市垃圾焚燒發(fā)電已成為可能，為發(fā)展垃圾焚燒鍋爐創(chuàng)造了條件。采取垃圾焚燒使垃圾體積減小90%，重量減小70%以上，用回收熱量產(chǎn)生蒸汽，效率約達85%，轉(zhuǎn)變成電能大約為30%。
（5）水煤漿鍋爐
水煤漿是一種由35%左右的水、65%左右的煤以及1%～2%的添加劑混合制備而成的新型煤基流體潔凈環(huán)保燃料。水煤漿既保留了煤的燃燒特性，又具備了類似重油的液態(tài)燃燒特性。水煤漿外觀像油，流動性好，儲存穩(wěn)定、運輸方便，燃燒效率高，污染排放低。國內(nèi)燃用水煤漿實踐證明：約1.8～2.1t水煤漿可替代1t燃油，可節(jié)約成本約600元。
工業(yè)鍋爐污染源分析
工業(yè)鍋爐對大氣的污染源于燃料燃燒產(chǎn)生的煙氣，煙氣中含有煙塵，硫和氮的氧化物等有害物質(zhì)。
（1）煙塵
無論是液體燃料還是固體燃料本身都含有一定數(shù)量的灰分，燃燒過程總會伴有塵粒產(chǎn)生。煙塵按其粒徑大小可分為降塵和飄塵兩種，粒徑在10μm以上容易沉降的為降塵；粒徑小于10μm長期飄浮在空中的為飄塵，其中0.05～1μm的極細粉塵根本就不沉降，長期飄浮在空中，它是由燃料中的揮發(fā)物在高溫缺氧狀況下分解游離出來的顆粒。飄塵中除了炭粒外，還有灰粒，灰粒是燃料中的不可燃物質(zhì)，含量最多的是SiO2、Al2O3，以及少量的FeO、CaO微量的金屬微粒。飄塵排出后可長期飄浮于大氣中，容易使人患呼吸道疾病、心臟病、兒童軟骨癥。此外，飄塵易吸附SO2、SO3等有害物質(zhì)，人吸收后會引起呼吸道和肺部炎癥。
呼吸道和肺部炎癥。
（2）二氧化硫（SO2）
在固體和液體燃料中都含有硫的成分，因此，燃料燃燒后會產(chǎn)生一定量的二氧化硫排入大氣。當大氣加中的SO2日平均濃度達3.5mg/m3時，對人會誘發(fā)氣喘、肺病、心血管病，還能促使老年人死亡率增加；SO2氣體排入大氣，還可能造成酸雨、酸雪，影響農(nóng)作物的正常生長，腐蝕建筑物。SO2已成為目前世界上較難解決的環(huán)境污染問題。
（3）二氧化碳（CO2）
燃料能過燃燒放熱的元素主要是碳和碳氫化合物，它們與氧進行化學反應(yīng)即燃燒后，都會產(chǎn)生CO2，CO2濃度增加會產(chǎn)生“溫室效應(yīng)”，引起全球氣候發(fā)生變化，改變?nèi)蚪涤炅糠植肌?/span>
（4）氮氧化物（NOx）
燃燒所產(chǎn)生的氮氧化物主要是NO，產(chǎn)生的NO2很少，但是NO排放大氣中很快就變成NO2。NO和NO2都是有毒氣體，其中NO2的毒性很大，大大高于NO。氮氧化物的形成來自兩方面：一是源于空氣的“熱力型NO”；二是源于燃料的“燃料型NO”。NO是一種有毒氣體，它和血紅蛋白的親和力很強，NO和血紅蛋白結(jié)合，影響與氧的結(jié)合，人體就會因缺氧而麻痹、痙攣；NO2是一種紅棕色惡臭氣體，對肺部有損壞作用。
（5）熱污染
鍋爐運行中總會給環(huán)境增加熱量，每臺鍋爐運行時的散熱和煙熱等直接排放大氣中的熱量為燃料總發(fā)熱量的10%～15%，還有40%～50%的熱量通過冷卻水排入水體，對大氣和水體造成熱污染，影響生態(tài)環(huán)境的正常運轉(zhuǎn)。
（6）噪聲污染
鍋爐的噪聲源于鼓風機、引風機、水泵、油泵、卸壓排氣口等機械運轉(zhuǎn)發(fā)生的摩擦和撞擊聲；爐膛內(nèi)燃料燃燒的聲音；流體流動或水擊等產(chǎn)生的噪聲。噪聲會使人產(chǎn)生噪聲性耳聾，長期在噪聲環(huán)境下工作，對人的健康將產(chǎn)生不良的影響。
（7）廢水污染
鍋爐的水處理、鍋爐排污等都會排出一定量的廢水，若不經(jīng)處理直接排放，會造成江河湖海的污染，危害人類及動植物的生長。
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