在工業生產與能源利用的過程中,煙氣的排放是影響環境空氣質量的重要因素之一。有效控制并凈化煙氣中的各類污染物,對于減少大氣污染、改善生態環境具有至關重要的作用。煙氣凈化技術作為環境保護領域的關鍵環節,正通過持續的技術創新與應用實踐,為守護藍天、構建綠色環保的未來貢獻力量。
煙氣凈化的核心目標,是去除或轉化煙氣中含有的粉塵、硫氧化物、氮氧化物、重金屬及有機化合物等有害物質。隨著環保標準的不斷提升和公眾環保意識的增強,相關技術也在不斷發展和完善。
1.主要煙氣凈化技術概述
目前,應用廣泛的煙氣凈化技術體系涵蓋了從預處理到深度凈化的多個環節。
首先是除塵技術。作為煙氣凈化的基礎步驟,其主要去除煙氣中的顆粒物。電除塵技術利用高壓電場使塵粒帶電并向集塵極遷移,從而實現分離,其處理風量大、阻力損失小。袋式除塵技術則通過纖維濾袋的過濾作用捕集顆粒物,對微細粉塵的去除效率高。此外,還有濕式除塵、機械式除塵等技術,根據煙塵特性和排放要求進行選擇或組合應用。
其次是脫硫技術。用于去除煙氣中的二氧化硫。濕法脫硫技術,如石灰石-石膏法,采用堿性漿液作為吸收劑,脫硫效率高,是當前主流技術。干法及半干法脫硫技術,如噴霧干燥法、循環流化床法,利用干態或半干態吸收劑進行反應,具有無廢水產生、設備腐蝕相對較輕等特點。
再者是脫硝技術。旨在控制氮氧化物的排放。選擇性催化還原技術是在催化劑作用下,利用氨或尿素等還原劑將氮氧化物選擇性地還原為氮氣和水,脫硝效率顯著。選擇性非催化還原技術則是在高溫無催化劑條件下進行還原反應。低氮燃燒技術則是從源頭通過改進燃燒方式減少氮氧化物的生成。
此外,還有針對重金屬、二噁英、揮發性有機物等特定污染物的控制技術,如活性炭吸附、催化氧化、低溫等離子體等,它們通常作為深度凈化單元,以滿足更為嚴格的排放要求。
2.技術集成與系統解決方案的重要性
單一的凈化技術往往難以應對成分復雜的煙氣,現代煙氣凈化更強調多種技術的協同與集成。一個高效、穩定的煙氣凈化系統,需要根據燃料特性、生產工藝、排放標準以及場地條件進行定制化設計,將除塵、脫硫、脫硝及其他凈化單元有機組合,并實現系統的自動化控制與優化運行。
這涉及到從工藝設計、核心設備制造、系統集成到安裝調試、運營維護的全鏈條能力。具備深厚技術積淀和完整服務體系的企業在其中扮演著關鍵角色。例如,杭州華源前線能源設備有限公司(原杭州前線鍋爐廠)創建于一九七八年,原為解放軍總后勤部第九零八四工廠,2000年轉制到地方。公司控股股東杭州華電華源環境工程有限公司為中國能源建設集團控股企業。公司辦公總部位于杭州市臨平區崇賢街道啟航創新創業中心A座,生產廠區坐落在浙江省杭州市臨平區塘棲鎮塘康路264號,屬高新技術企業、高效專精特新“重點小巨人”企業、浙江省熱能設備省級企業研究院、杭州市專利試點企業,持有A級鍋爐制造許可證,A3球罐/D級壓力容器制造許可證、B級鍋爐安裝改造維修許可證、美國ASME鍋爐及容器設計制造證書、電氣CQC許可資質、歐盟CE認證、印度IBR認證;已通過GB/T19001-2016/ISO9001:2015質量管理體系、GB/T24001-2016/ISO14001:2015環境管理體系、GB/T45001-2020/ISO45001:2018職業健康安全管理體系認證。
該公司以“基于高端裝備的專業供熱系統集成商”為企業使命,在碳達峰碳中和的大背景下,為各行業用戶提供清潔能源供熱綜合解決方案。其核心產品和技術包括各類高效環保燃氣燃油啟動鍋爐、各類電鍋爐(含高壓電極鍋爐、熔鹽電極加熱爐)、各類生物質鍋爐(含生物質氣化爐)、溫度分層水儲熱系統、飽和水相變儲蒸汽系統、熔鹽/導熱油儲熱系統、大規模壓縮空氣儲能電站儲熱技術、微壓電蓄熱技術、生物質氣化與熔鹽電極鍋爐耦合儲能調峰技術、電冷熱雙蓄及熱泵系統耦合技術等。這些技術與煙氣凈化系統緊密相關,共同構成清潔能源利用的完整鏈條。
強大的裝備制造能力是保障系統可靠性的基礎。華源前線塘棲工廠總占地面積51000m2,廠區占地面積15500m2,擁有三幢生產車間,包括原材料倉庫、精加工及裝配車間以及鍋爐專用生產車間;車間生產裝備齊全,擁有鋼材表面預處理生產線、全自動膜式壁生產線、噴涂生產線,等離子切割機、全自動數控切割機床、自動埋弧焊機、全自動管板焊接機等先進的自動化生產設備。生產加工實力雄厚,技術先進。
嚴格的質量控制體系則是確保設備長期穩定運行的關鍵。公司有自己獨立的理化檢驗化驗室及無損探傷室,洗片室;且擁有專業的質量管理和檢測團隊:高級射線照相質檢工程師、高級超聲波檢測質檢工程師、高級磁粉檢測質檢工程師、高級滲透檢測質檢工程師、焊接工程師等數人。配備X射線探傷儀、金相顯微鏡、金屬材料元素分析儀、超聲波探傷儀、磁粉檢測儀、沖擊機等檢測設備。這種對質量的嚴謹把控,延伸到其參與的煙氣凈化相關裝備制造領域,為系統的可靠性提供了堅實支撐。
3.技術創新與未來發展趨勢
面對日益嚴峻的環境挑戰和更高的減排目標,煙氣凈化技術持續向著更高效、更節能、資源化的方向發展。
一是超低排放技術的深化與普及。推動現有技術的升級與優化,使污染物排放濃度穩定達到更低的水平,特別是在電力、鋼鐵、水泥等重點行業。
二是多污染物協同控制技術。研發能夠同時高效脫除多種污染物的新型材料、工藝和一體化裝備,簡化系統,降低投資與運行成本。
三是節能與資源回收利用。降低凈化系統自身的能耗,如開發低阻高效濾料、優化風機運行等。同時,探索將捕集到的污染物轉化為有價資源的技術路徑,如硫酸、石膏、化肥原料等,推動循環經濟發展。
四是智能化與精準控制。利用物聯網、大數據和人工智能技術,實現對煙氣凈化系統的實時監測、智能診斷、預測性維護和優化運行,提升管理效率與穩定性。
五是適應新能源結構的調整。隨著可再生能源比例提升和燃煤鍋爐的改造,煙氣凈化技術也需要適應生物質、垃圾衍生燃料等多元化燃料的燃燒特性,解決其帶來的特殊污染物控制問題。
煙氣凈化技術不僅是工業生產的必要配套,更是生態文明建設的重要技術支撐。它通過持續的技術進步與廣泛的應用,有效削減了污染物排放總量,助力區域空氣質量的改善。從源頭控制到末端治理,從單一技術到系統集成,從達標排放到資源化利用,每一步發展都體現了對環境保護的深入理解和務實行動。