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燃煤工業鍋爐的大氣污染類型
來源:仁信源環保
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作者:仁信源環保scrxyhb
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發布時間 :2019-09-20
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什么是工業鍋爐
工業鍋爐是為工礦企業提供蒸汽或熱水（熱水鍋爐）以滿足生產工藝、動力以及采暖等需要的鍋爐。
注：熱水鍋爐和工業鍋爐是兩個概念。
蒸汽主要用于工業企業生產工藝過程以及采暖和生活用的鍋爐，按照我國標準規定，工業鍋爐的最大額定蒸汽壓力為2.45MPa（表壓），最大連續蒸發量為65t/h。
工業鍋爐分類
（1）層燃鍋爐
我國層燃鏈條爐排鍋爐居多，該型鍋爐主要在節能、環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備的基礎上將有更大的發展空間。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，取而代之以新開發的新型鍋爐。
（2）循環流化床鍋爐
循環流化床燃燒技術具有強化傳熱、燃燒效率高、燃料適應性廣和排放污染物少等特點，在≥10t/h燃煤工業鍋爐中應積極發展應用，該型鍋爐是種很有發展前途的清潔燃燒技術。
（3）燃油、燃氣鍋爐燃油或燃氣工業鍋爐，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。加之國家在推廣節油替代政策，預計燃油鍋爐的發展會受到抑制，但隨著國家環保力度的加大，加之西氣東輸和利用國際天然氣資源等工程的實施，大多數城市開始推廣應用清潔能源，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。預計今后燃氣鍋爐將占年產工業鍋爐總容量的15%～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、塑料、木質、纖維等可燃物和其他有機物大大增加，其質量已基本具備焚燒的條件，城市垃圾焚燒發電已成為可能，為發展垃圾焚燒鍋爐創造了條件。采取垃圾焚燒使垃圾體積減小90%，重量減小70%以上，用回收熱量產生蒸汽，效率約達85%，轉變成電能大約為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燃燒特性。水煤漿外觀像油，流動性好，儲存穩定、運輸方便，燃燒效率高，污染排放低。國內燃用水煤漿實踐證明：約1.8～2.1t水煤漿可替代1t燃油，可節約成本約600元。
工業鍋爐污染源分析
工業鍋爐對大氣的污染源于燃料燃燒產生的煙氣，煙氣中含有煙塵，硫和氮的氧化物等有害物質。
（1）煙塵
無論是液體燃料還是固體燃料本身都含有一定數量的灰分，燃燒過程總會伴有塵粒產生。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，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，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即燃燒后，都會產生CO2，CO2濃度增加會產生“溫室效應”，引起全球氣候發生變化，改變全球降雨量分布。
（4）氮氧化物（NOx）
燃燒所產生的氮氧化物主要是NO，產生的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和血紅蛋白結合，影響與氧的結合，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，影響生態環境的正常運轉。
（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發生的摩擦和撞擊聲；爐膛內燃料燃燒的聲音；流體流動或水擊等產生的噪聲。噪聲會使人產生噪聲性耳聾，長期在噪聲環境下工作，對人的健康將產生不良的影響。
（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。
工業鍋爐是為工礦企業提供蒸汽或熱水（熱水鍋爐）以滿足生產工藝、動力以及采暖等需要的鍋爐。
注：熱水鍋爐和工業鍋爐是兩個概念。
蒸汽主要用于工業企業生產工藝過程以及采暖和生活用的鍋爐，按照我國標準規定，工業鍋爐的最大額定蒸汽壓力為2.45MPa（表壓），最大連續蒸發量為65t/h。
工業鍋爐分類
（1）層燃鍋爐
我國層燃鏈條爐排鍋爐居多，該型鍋爐主要在節能、環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備的基礎上將有更大的發展空間。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，取而代之以新開發的新型鍋爐。
（2）循環流化床鍋爐
循環流化床燃燒技術具有強化傳熱、燃燒效率高、燃料適應性廣和排放污染物少等特點，在≥10t/h燃煤工業鍋爐中應積極發展應用，該型鍋爐是種很有發展前途的清潔燃燒技術。
（3）燃油、燃氣鍋爐燃油或燃氣工業鍋爐，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。加之國家在推廣節油替代政策，預計燃油鍋爐的發展會受到抑制，但隨著國家環保力度的加大，加之西氣東輸和利用國際天然氣資源等工程的實施，大多數城市開始推廣應用清潔能源，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。預計今后燃氣鍋爐將占年產工業鍋爐總容量的15%～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、塑料、木質、纖維等可燃物和其他有機物大大增加，其質量已基本具備焚燒的條件，城市垃圾焚燒發電已成為可能，為發展垃圾焚燒鍋爐創造了條件。采取垃圾焚燒使垃圾體積減小90%，重量減小70%以上，用回收熱量產生蒸汽，效率約達85%，轉變成電能大約為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燃燒特性。水煤漿外觀像油，流動性好，儲存穩定、運輸方便，燃燒效率高，污染排放低。國內燃用水煤漿實踐證明：約1.8～2.1t水煤漿可替代1t燃油，可節約成本約600元。
工業鍋爐污染源分析
工業鍋爐對大氣的污染源于燃料燃燒產生的煙氣，煙氣中含有煙塵，硫和氮的氧化物等有害物質。
（1）煙塵
無論是液體燃料還是固體燃料本身都含有一定數量的灰分，燃燒過程總會伴有塵粒產生。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，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，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即燃燒后，都會產生CO2，CO2濃度增加會產生“溫室效應”，引起全球氣候發生變化，改變全球降雨量分布。
（4）氮氧化物（NOx）
燃燒所產生的氮氧化物主要是NO，產生的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和血紅蛋白結合，影響與氧的結合，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，影響生態環境的正常運轉。
（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發生的摩擦和撞擊聲；爐膛內燃料燃燒的聲音；流體流動或水擊等產生的噪聲。噪聲會使人產生噪聲性耳聾，長期在噪聲環境下工作，對人的健康將產生不良的影響。
（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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