资源描述：
收稿日期 ２ ０ １ ９ － ０ ７ － ２ ３ 作者简介 王小龙（ １ ９ ８ ８ ） ， 男， 陕西神木人， ２ ０ １ ４年毕业于吉林大学 动力工程专业， 硕士， 工程师， 现从事煤矿集中供热、 节能环保等工作。 技术经验与应用 哈拉沟煤矿小容量燃煤锅炉 脱硫除尘改造实践 王小龙 （ 神东煤炭集团公司， 陕西 神木 ７ １ ９ ３ １ ５ ） 摘 要 哈拉沟煤矿原有锅炉烟气排放所产生的平均颗粒物及 Ｓ Ｏ ２排放浓度均超出了环保限值。 为满足环保排放要求， 分 ３期积极推进燃煤锅炉烟气达标治理项目， 对公司所有锅炉进行烟气排放 治理。以具有代表性的哈拉沟副井锅炉脱硫除尘改造为例， 阐述了新增脱硫除尘设备、 燃烧低硫 煤、 使用电锅炉或热泵机组替代等措施的实践效果， 以及小容量燃煤锅炉脱硫除尘改造中的注意事 项。在对脱硫除尘系统运行效果和存在的不足进行分析后， 提出了相应的解决措施； 改造过程中， 需要对最新环保标准有一定前瞻性的认识， 避免出现刚改造又提标的尴尬局面。 关键词 燃煤锅炉； 大气污染物； 布袋除尘； 湿法脱硫； 排放标准 中图分类号 Ｘ ７ ０ １ 文献标志码 Ｂ 文章编号 １ ６ ７ １ － ７ ４ ９ Ｘ （ ２ ０ ２ ０ ） ０ ２ － ０ ０ ９ ５ － ０ ６ Ｐ ｒ ａ ｃ ｔ ｉ ｃ ｅｏ ｆ ｄ ｅ ｓ ｕ ｌ ｆ ｕ ｒ ｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎａ ｎ ｄｄ ｕ ｓ ｔ ｒ ｅ ｍｏ ｖ ａ ｌ ｏ ｆ ｓ ｍａ ｌ ｌ ｃ ａ ｐ ａ ｃ ｉ ｔ ｙｃ ｏ ａ ｌ ｆ ｉ ｒ ｅ ｄｂ ｏ ｉ ｌ ｅ ｒｉ ｎＨ ａ ｌ ａ ｇ ｏ ｕｃ ｏ ａ ｌ ｍｉ ｎ ｅ ＷＡ Ｎ ＧＸ ｉ ａ ｏ ｌ ｏ ｎ ｇ （ Ｓ ｈ ｅ ｎ ｄ ｏ ｎ ｇＣ ｏ ａ ｌ Ｇ ｒ ｏ ｕ ｐＣ ｏ ．， Ｌ ｔ ｄ ．， Ｓ ｈ ｅ ｎ ｍ ｕ７ １ ９ ３ １ ５ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ） Ａ ｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ Ｔ ｈ ｅａ ｖ ｅ ｒ ａ ｇ ｅｐ ａ ｒ ｔ ｉ ｃ ｕ ｌ ａ ｔ ｅｍ ａ ｔ ｔ ｅ ｒ ａ ｎ ｄｓ ｕ ｌ ｆ ｕ ｒ ｄ ｉ ｏ ｘ ｉ ｄ ｅ ｅ ｍ ｉ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎｃ ｏ ｎ ｃ ｅ ｎ ｔ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｏ ｒ ｉ ｇ ｉ ｎ ａ ｌ ｂ ｏ ｉ ｌ ｅ ｒ 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农业活动排放， 其中化石燃料的燃烧过程是向大气排放污染物的主 ５９第 ２期王小龙 哈拉沟煤矿小容量燃煤锅炉脱硫除尘改造实践 要途径， 而在各类化石燃料燃烧排放过程中， 煤炭所 占排放比重最大。煤炭的主要成分是碳， 并含氮、 硫、 氢、 氧及少量金属化合物， 煤炭在燃烧过程中不 仅会产生大量烟尘， 还会形成二氧化硫、 一氧化碳、 二氧化碳、 氮氧化物等物质， 从而导致酸雨、 光化学 烟雾、 温室效应等有害现象的出现［ ２ ］。为改善空气 质量， ２ ０ １ ３年国务院发布了史上称之为最严厉行动 计划的 大气污染防治行动计划 ， 计划中明确提出 “ 经过 ５年努力， 全国空气质量总体改善” 的行动目 标， 同时提出了 ２ ０ １ ３至 ２ ０ １ ７年大气污染防治的具 体指标， 推出了十个方面具体措施（ 常称为“ 大气十 条” ） ， 包括减少污染排放物、 严控高耗能高污染新 增产能、 强化节能环保指标约束、 推行激励与约束并 举的节能减排新机制等［ ３ ］。 １ 烟气排放现状及改造标准 １ ． １ 锅炉烟气排放现状 哈拉沟煤矿水暖服务处主要负责矿井及家属区 供暖、 供水、 污水处理等工作， 现有 １ ０座燃煤锅炉房 ２ ９台锅炉， 共计 １ ７ ７ｔ ／ ｈ容量， 其中 １ ４台锅炉负责 矿井热风供应， 运行时间从每年 １ １月 １日至来年 ３ 月 ３ １日； 剩余 １ ５台锅炉负责供暖及浴水供应， 供暖 运行时间从每年 １ ０月 １ ５日至来年 ４月 １ ５日， 供浴 水运行时间为全年。在对燃煤锅炉改造前仅有部分 锅炉采用旋风多管除尘器或麻石水膜除尘进行烟气 处理， 除尘效率小于 ６ ０ ％， 脱硫效率小于 ２ ５ ％， 脱硫 除尘效率极低。根据近几年公司环保管理处及山东 唯真测试分析有限公司对烟气进行抽检的结果发 现， 现有锅炉烟气排放所产生的平均颗粒物及二氧 化硫排放浓度， 如图 １所示， 均超出了锅炉大气污染 物排放标准中对在用锅炉烟气排放限值的要求， 见 表 １ 。随着环保问题的日益凸显， 锅炉烟气达标治 理成了环保工作重点。为满足环保排放要求， 分三 期积极推进燃煤锅炉烟气达标治理项目， 对公司所 有锅炉进行烟气排放治理， 如新增脱硫除尘设备、 燃 烧低硫煤、 使用电锅炉或热泵机组替代等措施。 图 １ 未改造前供暖期二氧化硫、 颗粒物排放浓度 （ 在 ６个月供暖期内每半月进行 １次取样化验） 表 １ 在用锅炉大气污染物排放标准 单位 ｍ ｇ ／ Ｎ ｍ ３ 污染物项目 限值 燃煤锅炉 燃油锅炉 燃气锅炉 污染物排放 监测位置 颗粒物８ ０６ ０３ ０ 二氧化硫４ ０ ０３ ０ ０１ ０ ０ 烟囱或烟道 氢氧化物４ ０ ０４ ０ ０４ ０ ０ 汞及其化合物０ ． ０ ５ 以具有代表性的哈拉沟副井锅炉脱硫除尘改造 为例， 阐述小容量燃煤锅炉脱硫除尘改造中应注意 事项， 以期为今后小容量燃煤锅炉烟气治理工作提 供参考。哈拉沟副井锅炉房共 ２台 １ ０ｔ ／ ｈ 、 １台 ６ｔ ／ ｈ 蒸汽锅炉， 其中型号为 Ｓ Ｚ Ｌ １ ０ １ ． ２ ５ Ａ Ⅱ／ Ａ Ⅲ的锅 炉２台， 型号为 Ｓ Ｚ Ｌ ６ １ ． ２ ５ Ａ Ⅱ／ Ⅱ的锅炉１台， 原有 ３台锅炉均采用麻石水膜除尘器进行烟气处理。未 改造前二氧化硫、 颗粒物排放浓度见表 ２ ， 二氧化 硫、 颗粒物排放量见表 ３ 。 表 ２ 未改造前哈拉沟副井锅炉房二氧化硫、 颗粒物排放浓度单位 ｍ ｇ ／ Ｎ ｍ ３ 检测项目 ２ ０ １ ５年 １ ０ ／ １ ５１ １ ／ １１ １ ／ １ ５１ ２ ／ １１ ２ ／ １ ５ ２ ０ １ ６年 １ ／ １１ ／ １ ５２ ／ １２ ／ １ ５３ ／ １３ ／ １ ５４ ／ １４ ／ １ ５ 二氧化硫排放浓度４ ６ ３４ ３ ７３ ９ ０３ ０ ８２ ９ ９３ １ ７３ ０ ０３ ７ ４３ ９ ０４ ０ ２３ ９ ５４ ３ ２４ ６ ０ 颗粒物排放浓度１ ７ ５１ ５ ２１ ３ ２１ ２ ９１ ０ ８７ ６８ ５８ ３７ ３９ ４１ ３ ６１ ６ １１ ７ １ １ ． ２ 改造标准及界限划分 工程背景 哈拉沟煤矿位于陕西省神木市大柳 塔镇境内， 地处陕西省北部的秦晋蒙三省（ 区） 接壤 地带。其气候主要特点是寒暑剧烈， 冬季漫长寒冷 且少雨雪， 夏季短促但雨水集中， 全年多西北风且风 沙频繁［ ４ ］。哈拉沟副井锅炉房主要负责提供哈拉 沟矿办公楼、 宿舍、 厂房采暖需求， 食堂、 宿舍、 浴池 热水需求及井口供热风需求， 该锅炉房是哈拉沟矿 配套基础设施建设。此次改造中采用新增脱硫除尘 设备对烟气排放污染物进行治理。 ６９陕 西 煤 炭 ２ ０ ２ ０年 表 ３ 哈拉沟副井锅炉二氧化硫、 颗粒物排放量 项目 颗粒物 ｔ ／ ｈｔ ／ ａ 二氧化硫 ｔ ／ ｈｔ ／ ａ 数值０ ． １ ０ ２４ ４ ８０ ． ０ ２ ０３８ ９ ． １ 防治措施采用麻石水膜除尘器 注 锅炉及脱硫装置年利用小时数按 ４３ ９ ２ｈ 计， 锅炉（ 两用一备） 烟气量按 ５ ２０ ０ ０Ｎ ｍ ３／ ｈ 计。 设计要求 副井锅炉房燃煤收到基全硫 Ｓ ｔ ， ａ ｒ 为 ０ ． ４ ６ ％ ～ １ ． ６ ９ ％之间， 收到基灰分 Ａ ａ ｒ 为 １ ７ ６ ０ ％ ～ ２ ０ ． ３ ４ ％之间， 收到基低位热值 Ｑ ｎ ｅ ｔ ， ａ ｒ 为 ４７ ７ ０ ｋ ｃ ａ ｌ ／ ｋ ｇ 。根据运行需要锅炉及脱硫装置年利用小 时数按 ４３ ９ ２ｈ计算， 锅炉（ 两用一备） 烟气量按 ５ ２０ ０ ０Ｎ ｍ ３／ ｈ计算。改造前实测烟气中的颗粒物 浓度为 ８ ０～ １ ７ ０ｍ ｇ ／ Ｎ ｍ ３， 考虑到实测时锅炉运行状 况并适当留有余量， 本设计布袋除尘系统入口颗粒 物浓度按 １ ０ ０～ ２ ０ ０ｍ ｇ ／ Ｎ ｍ ３考虑； 改造前实测烟气 中 Ｓ Ｏ ２浓度为３ ０ ０～ ２５ ０ ０ｍ ｇ ／ Ｎ ｍ ３， 考虑到实测时锅 炉运行状况并适当留有余量， 本设计湿法脱硫系统 入口 Ｓ Ｏ ２浓度按 １５ ０ ０～ ３０ ０ ０ｍ ｇ ／ Ｎ ｍ ３考虑。为保 证改造后哈拉沟副井锅炉脱硫除尘系统安全可靠运 行并满足环保排放要求， 设计时充分考虑了锅炉型 号、 负荷变化、 燃烧煤种、 烟气量变化、 脱硫场地布置 等多方面因素。最终决定哈拉沟副井锅炉房采用湿 法脱硫与布袋除尘相结合的方式进行锅炉烟气处 理。除尘改造时拆除原水膜除尘器， 利用拆除位置 为每台锅炉新安装一台布袋除尘器。脱硫改造时采 用石灰 －石膏湿法脱硫工艺， ３台炉共用 １台脱硫 塔按“ 三炉一塔” 进行选型设计。 排放标准 根据锅炉大气污染物排放标准的要 求， 在用燃煤锅炉烟囱或烟道所测烟气污染物排放 限值为颗粒物≤８ ０ｍ ｇ ／ Ｎ ｍ ３， Ｓ Ｏ ２≤４ ０ ０ｍ ｇ ／ Ｎ ｍ ３。本 次锅炉脱硫除尘改造中为适应公司环保工作长远规 划， 满足更为严格的排放标准要求， 按照新建燃煤锅 炉烟气污染物排放限值进行设计， 见表 ４ ， 要求脱硫 后 Ｓ Ｏ ２排放浓度低于 ３ ０ ０ｍ ｇ ／ Ｎ ｍ ３， 颗粒物排放浓度 低于 ５ ０ｍ ｇ ／ Ｎ ｍ ３。 改造界限划分 此次改造需在不影响锅炉出力 的情况下对烟气排放污染物进行控制。除尘系统改 造界限为从原烟气进口烟道至布袋除尘器水平出口 止。脱硫系统改造界限为从除尘器水平出口至外排 烟囱， 包括烟气系统、 Ｓ Ｏ ２吸收系统、 石灰浆液制备 及供应系统、 石膏处理系统、 工艺水系统、 压缩空气 系统、 事故及排空系统、 电气及控制系统等［ ５ ］。 表 ４ 新建锅炉大气污染物排放标准 单位 ｍ ｇ ／ Ｎ ｍ ３ 污染物项目 限值 燃煤锅炉 燃油锅炉 燃气锅炉 污染物排放 监测位置 颗粒物５ ０３ ０２ ０ 二氧化硫３ ０ ０２ ０ ０５ ０ 烟囱或烟道 氮氧化物３ ０ ０２ ５ ０２ ０ ０ 汞及其化合物０ ． ０ ５ ２ 除尘系统设计说明 副井锅炉房在除尘改造过程中需拆除原有水膜 除尘器， 就地新建布袋除尘器不新占用场地。每台 锅炉后安装一台布袋除尘器， 原烟气和净烟气的烟 道走向及位置需根据布袋除尘器进出口位置、 引风 机改造位置进行适当改造， 以满足除尘系统的运行 要求。同时， 需新增压缩空气系统用于滤袋的定期 脉冲清灰。 ２ ． １ 除尘系统设计原则及要求 系统构成 除尘系统主要用于过滤锅炉烟气中 的颗粒物以达到环保要求的排放浓度。布袋除尘器 主要包括壳体、 布袋、 袋笼、 花板、 灰斗等组成的本体 结构及烟气系统、 清灰系统。结合哈拉沟副井锅炉 房运行情况， 布袋除尘系统改造工艺及其设计要求 将基于除尘效率、 运行安全性、 运行阻力 ３个方面进 行考虑。 除尘效率高 布袋除尘系统改造工艺及其设计 须满足国家最新颁布的排放标准， 锅炉烟气颗粒物 排放浓度必须严格控制在 ５ ０ｍ ｇ ／ Ｎ ｍ ３以下， 以满足 日益严格的环保排放标准。 运行安全可靠 布袋除尘系统及其辅助设备、 自 动控制系统应能满足锅炉各类的运行工况， 并能在 上述工况下进行长期可靠、 安全运行， 确保不影响锅 炉运行。 运行阻力低 布袋除尘系统应当合理布置烟气 进出走向、 内部气流分布、 设备结构并设置适宜的参 数， 确保改造后的除尘系统整体运行阻力要小于 １２ ０ ０Ｐ ａ ， 以降低锅炉运行所需能耗。 ２ ． ２ 本体结构 本体设计 布袋除尘器壳体的厚度应≥４ｍ ｍ ， 同时需满足密封、 防雨及防腐等方面性能要求。考 ７９第 ２期王小龙 哈拉沟煤矿小容量燃煤锅炉脱硫除尘改造实践 虑到为便于除尘系统日常运行、 维护及检修， 在本体 下侧设置有检修维护入孔门。壳体设计时还充分考 虑避免死角或灰尘积聚区情况的出现。为有利于烟 气流动， 布袋除尘器本体采用下进上出的方式进行 过滤除尘， 烟气流出锅炉尾部受热面进入除尘器灰 斗上部后急速变向， 使得烟气中携带的质量较大的 颗粒物会由于受到惯性作用而直接脱离烟气落入灰 斗， 初步分离后烟气紧接着流经除尘器的分布导向 装置， 该装置可保证烟气以较小流速均匀流经滤袋 表面， 通过滤袋对烟气中的颗粒物进行再一次的捕 捉分离， 在降低滤袋磨损的同时可保证良好的过滤 效果［ ６ ］。 滤袋和袋笼 滤袋和袋笼是布袋除尘器的核心 组件， 滤袋和袋笼的设计及选型直接影响布袋除尘 器的除尘效率及使用寿命。此次改造中要求滤袋使 用寿命≥３ａ ， １ａ 保证期内失效率小于 ０ ． ５ ％， 寿命 期内失效率小于 １ ％。袋笼采用刚性设计， 由 １ ２根 ３ ． ２ｍ ｍ钢丝点焊组成笼子， 同时为方便操作， 袋 笼采用分体式设计［ ７ ］。具体参数见表 ５ 。 表 ５ 布袋除尘器主要设计参数 项目 数值 ６ｔ ／ ｈ 锅炉配套 １ ０ｔ ／ ｈ 锅炉配套 备注 每台炉配置的布袋 除尘器数目／ 套 １１ 处理风量／ （ ｍ ３ ｈ － １） ２ ３０ ０ ０３ ００ ０ ０ 除尘器入口烟气温度／ ℃１ ７ ５１ ７ ５实测值 压力损失／ Ｐ ａ１２ ０ ０１２ ０ ０ 过滤面积／ ｍ ２ ３ ２ ０３ ８ ４ 过滤风速／ （ ｍ ｍ ｉ ｎ － １） １ ． ２ ０１ ． ３ ０ 除尘器入口粉尘 浓度／ （ ｍ ｇ Ｎ ｍ－ ３） １９ ５ ８１９ ５ ８实测值 除尘器出口粉尘 浓度／ （ ｍ ｇ Ｎ ｍ－ ３） ＜ ５ ０＜ ５ ０保证值 滤袋规格／ ｍ ｍ １ ３ ０ ２４ ５ ０ １ ３ ０ ２４ ５ ０ 滤袋材质Ｐ Ｔ Ｆ ＥＰ Ｔ Ｆ Ｅ 袋笼规格／ ｍ ｍ １ ２ ５ ２４ ３ ０ １ ２ ５ ２４ ３ ０ 袋笼材质 Ｑ ２ ３ ５ Ｂ ２静电 有机硅喷涂 Ｑ ２ ３ ５ Ｂ ２静电 有机硅喷涂 脉冲阀规格 Ｄ Ｃ ２ ４ Ｖ ， １ ． ５ ″ 直角式 Ｄ Ｃ ２ ４ Ｖ ， １ ． ５ ″ 直角式 喷吹压力／ Ｍ Ｐ ａ０ ． ４～ ０ ． ６０ ． ４～ ０ ． ６ 耗气量／ （ ｍ ３ ｍ ｉ ｎ － １） ０ ． ８０ ． ８ 本体漏风率／ ％≤２≤２ ２ ． ３ 灰斗及清灰系统 除尘器灰斗壁板厚度要求不小于 ４ｍ ｍ ， 灰斗斜 壁与水平面的夹角设置为 ６ ０ 。为降低摩擦阻力， 要求相邻灰斗斜壁间内外侧成圆弧过渡。灰斗储存 容量要求其可储存锅炉 ８ｈ 满负荷运行时捕捉的颗 粒物［ ８ ］。花板位于布袋除尘器本体内用于固定和 放置滤袋， 由钢板加工并进行适当加固而成。花板 表面是由数控激光切割而成的呈矩阵排列的孔洞， 通过激光切割孔洞可保证切割过程中产生较小热 量， 以防止切割过程产生较大热变形。为降低颗粒 物的泄漏， 花板和除尘器壳体之间采用密封焊。改 造中在每台布袋除尘器顶部装配一套脉冲反吹装 置， 用于滤袋表面附着颗粒物的清吹工作。清灰系 统采用汽源压力为 ０ ． ４～ ０ ． ６Ｍ Ｐ ａ 的中压进行脉冲 反吹， 清灰系统控制以布袋除尘器进出口压差为依 据采用定阻力自动控制， 为使布袋除尘器进出口差 压保证在 ８ ０ ０～ １２ ０ ０Ｐ ａ 间， 脉冲间隔需在 ５～ ２ ０ｓ 之间进行随机自动调整［ ９ ］。 ３ 系统设计说明 副井锅炉房脱硫改造过程需占用原有煤场新建 脱硫塔一座。本项目采用石灰 －石膏湿法脱硫工 艺， 吸收塔为逆流式喷淋塔， 该塔集脱硫、 氧化、 除尘 ３项功能于一体。 ３ ． １ 脱硫系统设计原则及要求 系统组成 脱硫系统主要用于去除烟气中的 Ｓ Ｏ ２， 湿法脱硫利用烟气的上升与浆液下降形成的 逆向接触流动产生化学反应对 Ｓ Ｏ ２进行吸收。脱硫 系统主要包括脱硫塔、 浆液池、 喷淋系统、 浆液循环 系统、 除雾器等。结合哈拉沟副井锅炉房运行情况， 脱硫系统改造工艺及其设计要求将基于脱硫效率、 运行安全性、 占地面积 ３个方面进行考虑。 脱硫效率 脱硫系统改造工艺及其设计须满足 国家最新颁布的排放标准， 锅炉烟气 Ｓ Ｏ ２排放浓度 必须严格控制在 ３ ０ ０ｍ ｇ ／ Ｎ ｍ ３以下， 以满足日益严格 的环保排放标准。 运行安全可靠 脱硫系统及其辅助设备、 自动控 制系统应能满足锅炉各类运行工况， 并能在上述工 况下长期可靠、 安全运行， 确保不影响锅炉运行。 占地面积 副井锅炉房现用地紧张， 仅在其北侧 的煤渣场有部分闲置用地， 因此脱硫系统应设计紧 凑、 占地面积小， 不得影响哈拉沟煤矿整体建筑用地 ８９陕 西 煤 炭 ２ ０ ２ ０年 规划。 ３ ． ２ 氧化空气系统及 Ｓ Ｏ２吸收系统 氧化空气系统 主要由氧化风机、 氧化空气管路 和氧化空气喷枪 ３部分组成。此次改造中吸收塔安 装 ２台氧化风机， 运行情况为一运一备， 氧化风机设 计流量为 １ ５ ０ｍ ３／ ｈ 。为保证亚硫酸钙强制氧化所 需空气量， 改造中氧化风机采用高性能罗茨风机。 氧化空气喷枪安装于距上层搅拌器前端， 与搅拌器 相互配合工作［ １ ０ ］。 Ｓ Ｏ ２吸收系统 是脱硫塔的核心组成部分， 脱硫 塔主要包括喷淋层、 除雾器、 浆液循环泵、 脱硫塔塔 体、 搅拌器和氧化风机等设备。脱硫塔塔体为内衬 防腐层的钢结构圆柱体， 吸收塔直径为 ２ ． ８ｍ ， 吸收 塔本体总高度 ２ ３ ． ４ｍ 。脱硫塔底部为浆液池， 上部 设有两层喷淋层和两级除雾器。吸收塔顶部为直排 烟囱， 直排烟囱直径为 １ ． ３ｍ ， 顶标高为 ４ ５ｍ ， 烟囱 材质为玻璃钢［ １ １ ］。烟气进入吸收塔后， 与喷淋层喷 出的浆液逆向流动接触， 接触过程中发生化学反应， 烟气中的 Ｓ Ｏ ２气体被浆液吸收生成 Ｃ ａ Ｓ Ｏ３， 再经过 氧化风机鼓入的空气强制氧化后最终生成石膏晶体 Ｃ ａ Ｓ Ｏ ４２ Ｈ２Ｏ ， 由石膏排出泵将晶体自吸收塔送至 石膏处理系统。经过洗净的烟气经脱硫塔上部的两 级机械除雾器后可去除大部分液滴， 最终经吸收塔 顶部的直排烟囱排出［ １ ２ ］。 ３ ． ３ 浆液制备及石膏处理系统 工艺水 脱硫系统工艺水采用厂区自来水由工 艺水泵输送至各用户， 工艺水用户主要包括脱硫塔 除雾器冲洗水、 吸收塔循环泵管道冲洗水、 氧化风机 冷却水、 板框压滤机冲洗水、 烟气降温用水。 石灰粉 脱硫系统脱硫剂采用石灰粉， 粒径要求 为 ２ ５ ０目。此次脱硫除尘改造所需石灰粉消耗量较 小， 因此设计采用半自动制浆方式。成品袋装石灰 粉由运行工加入到工艺楼一楼石灰浆液池中， 池中 安装的顶入式搅拌器可加速其溶解混合。石灰浆液 池有效容积按 ３台锅炉额定工况下连续运行 １ ２ｈ 的石灰浆液耗量设计， 石灰消耗量见表 ６ 。 石膏 石膏浆液排出泵将吸收塔产生的石膏浆 液送至工艺楼二楼的板框压滤机进行脱水处理， 经 脱水处理后石膏表面含水率小于 ４ ０ ％。压滤过程 产生的滤液水和冲洗板框产生的水进入废水池， 大 部分用于浆液制备， 少部分随石膏带走。根据工艺 计算， 脱硫装置副产物脱硫石膏产量见表 ６ 。 表 ６ 石灰消耗量及石膏产量统计 单位 ｔ 名称时产量日产量年产量 石灰０ ． ０ ６ ６４１ ． ５ ９２ ９ ２ 石膏０ ． ３ ３７ ． ９ ２１４ ４ ９ ． ３ ６ 注 日运行按 ２ ４ｈ 计， 年运行按 ４３ ９ ２ｈ 计。 ３ ． ４ 烟气系统 副井锅炉房按照“ 三炉一塔” 设置， 各台锅炉产 生的烟气从引风机后汇入锅炉房外侧的主平行烟 道， 原有钢烟囱未防腐因此不能继续使用， 烟气经过 脱硫塔处理后直接由吸收塔顶部的玻璃钢直排烟囱 排放。根据神木市环保局要求， 锅炉烟气从引风机 出口汇合后直接进入吸收塔， 不得增设或保留烟气 旁路。为避免高温烟气对脱硫塔的破坏， 在吸收塔 入口水平烟道处设置有烟气冷却系统。当出现工艺 水泵停运等紧急事故时， 为保护脱硫塔内设备、 防腐 层的安全运行， 在吸收塔入口烟道内设置有烟气紧 急喷淋系统。考虑到锅炉负荷随室外温度进行变 化， 在设计烟气冷却温度时进入脱硫塔内的烟气温 度按由 ２ ０ ０℃降到 １ ６ ０℃进行考虑， 事故紧急喷淋 烟气温度按由 ２ ７ ５℃降到 １ ５ ０℃进行考虑［ １ ３ ］。为 便于脱硫除尘系统的实时在线监控及了解烟气排放 数值的需要， 在出口烟道处装设了烟气连续排放监 测系统（ Ｃ Ｅ Ｍ Ｓ ） ， 该系统可实时监测烟道出口处的 氧含量、 Ｓ Ｏ ２浓度、 Ｎ Ｏｘ浓度、 颗粒物浓度、 温度、 压 力、 流量等参数［ １ ４ ］。当参数超出设置上限时可进行 报警处理并记录报警相关信息， 以便于司炉工根据 反馈数据调整锅炉炉排转速、 鼓引风量等。 ３ ． ５ 引风机改造设计原则 由于此次改造中新增加了布袋除尘器及脱硫塔 造成烟气流动阻力增加， 使得现有引风机余压不足， 无法满足烟气的正常排放需求， 此次改造中需更换 引风机。引风机重新选型时应充分考虑现有锅炉内 产生的烟气系统阻力、 新增脱硫除尘系统产生的烟 气阻力、 塔顶烟囱直排产生的烟气阻力等因素。在 引风机改造过程中充分利用现有基础设施（ 引风机 房、 引风机基础、 进出口烟道） ， 减小改造工程量并 缩短施工工期， 将锅炉停运时间缩至最短。经过计 算仅新增脱硫系统时， 引风机全压增加 １５ ０ ０Ｐ ａ ； 仅 新增除尘系统时， 引风机全压增加 １２ ０ ０Ｐ ａ 。此次 改造过程中同时新增脱硫除尘系统， 因此引风机风 量不变全压增加 ２７ ０ ０Ｐ ａ 。改造过程中引风机原有 ９９第 ２期王小龙 哈拉沟煤矿小容量燃煤锅炉脱硫除尘改造实践 控制方式不变仍与锅炉控制系统联锁， 以保证锅炉 安全正常运行。 ４ 运行效果及存在的问题 ４ ． １ 运行效果 排放量 哈拉沟副井锅炉房改造后已投运 ３个 采暖期， 目前 Ｓ Ｏ ２、 颗粒物排放量显著降低。脱硫除 尘改造前后 Ｓ Ｏ ２、 颗粒物排放量见表 ７ 。在 ６个月供 暖期内每半月进行一次取样化验， 改造前后二氧化 硫、 颗粒物排放浓度对比如图 ２所示。 表 ７ 脱硫除尘前后颗粒物排放总量对照表 项目 名称 脱硫除尘前（ 实测值） 排放浓度／ （ ｍ ｇ Ｎ ｍ－ ３） 排放量／ （ ｔ ａ － １） 脱硫除尘后（ 设计值） 排放浓度／ （ ｍ ｇ Ｎ ｍ－ ３） 排放量／ （ ｔ ａ － １） 减排量 ／ （ ｔ ａ － １） 颗粒物１ ５ ５８ ９ ． ４５ ０１ １ ． ４７ ８ 二氧化硫３ ９ ０８ ９ ． １３ ０ ０６ ８ ． ５２ ０ ． ６ 注 锅炉及脱硫除尘装置年利用小时数按 ４３ ９ ２ｈ计， 减排量计算 时考虑原有除尘器除尘效率 ８ ０ ％。 图 ２ 改造前后二氧化硫、 颗粒物排放浓度对比 减排量 哈拉沟副井锅炉房布袋除尘器及脱硫 塔投运以后， ３台锅炉向大气排放颗粒物减排量为 ７ ８ｔ ／ ａ 、 Ｓ Ｏ ２减排量为 ２ ０ ． ６ｔ ／ ａ 。神东煤炭集团公司 ７ ５台锅炉脱硫除尘后， 总共向大气排放颗粒物减排 量 ２ ７ ７ １ ． ２ ０ｔ ／ ａ ； Ｓ Ｏ ２减排量１ ２ ６ ２ ． ７ ３ｔ ／ ａ 。因此神东 煤炭集团小容量燃煤锅炉脱硫除尘改造后对保护矿 区周边大气环境大有益处， 且环境效益十分可观。 ４ ． ２ 存在的问题及解决措施 截至目前， 第一批脱硫除尘改造项目已运行了 ３ａ ， 第二批脱硫除尘改造项目及第三批替代项目已 运行 ２ａ 。小容量燃煤锅炉脱硫除尘系统连续运行 后逐渐暴露出部分问题， 针对存在问题公司及施工 方共同制定了相应的整改措施。 存在的问题 ①布袋除尘器落灰不畅， 使得每次 放灰时需停运引风机， 造成引风机频繁启停； ②锅炉 冬季提供供热风、 供热、 供浴水热源， 夏季提供供浴 水热源， 使得脱硫塔全年运行， 无停运检修时间； ③ 供除雾器清洗的工艺水管多次冻裂。虽然设计时考 虑了脱硫塔外挂工艺水管防冻措施， 采用 ６ｃ ｍ厚聚 氨酯保温外包 ０ ． ５ｍ ｍ厚铁皮， 但未考虑高空冷空 气流速快热损失多， 且管道内的水间歇性流动； ④未 设置事故浆液池， 当脱硫塔泄漏需紧急抢修时， 无法 及时排出浆液池内液体。 解决措施 ①为避免频繁启停引风机， 在除尘器 本体增加机械振荡器， 在放灰前开启振荡器； ②在浴 水换热站安装 ３台 ６ ０ｋ Ｗ电热水器， 当夏季停运锅 炉检修脱硫塔时， 停止公寓、 办公楼浴水供应， 仅为 升井矿工提供洗浴热水； ③工艺水管外包电伴热带 后采用 ６ｃ ｍ岩棉包裹并外包 ０ ． ５ｍ ｍ厚铁皮， 适当 增加除雾器清洗频次及清洗时间； ④脱硫塔旁增加 ２ ５ｍ ３地埋式事故浆液池及搅拌装置， 便于临时存 储浆液。 ５ 结语 随着人们对环保工作的重视， 小容量燃煤锅炉 的拆改或烟气污染物治理工作已成为必然趋势。通 过对神东煤炭集团哈拉沟煤矿锅炉烟气脱硫除尘改 造以及存在问题治理等的阐述， 详细说明了在小容 量燃煤锅炉治理过程中需综合考虑锅炉的运行特 点、 后期维修的工作强度、 最新环保标准等诸多情况 后所选择的相应工艺。同时对最新环保标准的认识 具有一定前瞻性， 避免出现刚改造又提标的尴尬局 面， 从而为今后小容量燃煤锅炉烟气达标排放治理 提供借鉴。 参考文献 ［ １ ］ 周国芹． 湿法脱硫吸收塔浆液石灰石屏蔽原因分 析及预防处理［ Ｊ ］ ． 电力科技与环保， ２ ０ １ ５ ， ３ １ （ ４ ） ３ ５ － ３ ７ ． ［ ２ ］ 王金南， 雷宇， 宁淼． 实施 大气污染防治行动计 划 向 Ｐ Ｍ ２ ． ５宣战［ Ｊ ］ ． 环境保护， ２ ０ １ ４ ， ４ ２ （ ６ ） ２ ８ － ３ １ ． ［ ３ ］ Ｇ Ｂ１ ３ ２ ７ １ ２ ０ １ ４ ， 锅炉大气污染物排放标准［ Ｓ ］ ． ［ ４ ］ 朱法华． 燃煤电厂烟气污染物超低排放技术路线 的选择［ Ｊ ］ ． 中国电力， ２ ０ １ ７ ， ５ ０ （ ３ ） １ １ － １ ６ ． ［ ５ ］ 秦明臣． 单塔双循环湿法烟气脱硫传质过程模拟 及结构优化研究［ Ｄ ］ ． 济南 山东大学， ２ ０ １ ６ ． （ 下转第 １ ６ ８页） ００１陕 西 煤 炭 ２ ０ ２ ０年 修旧利废和勤俭节约的意识， 把节约“ 每一分钱” “ 每一度电” “ 每一滴水” 当成一种习惯和美德。 ５ 结语 以 Ｘ Ｙ公司为案例， 针对成本管理及全面预算 管理的现状及存在问题， 提出了优化成本管理及全 面预算管理的思路和对策。在目前“ 成本为王” 的 时代， 尤其是技术密集型的化工生产企业的管理必 须以成本管理为核心， 而稳健的全面预算管理， 正是 企业进行成本管控的有效手段。公司通过成本管控 和全面预算管理， 可以达到降本、 降耗、 减少年度亏 损的目标。总之， 全面预算管理是成本管理的基础， 而成本管理和控制必须依靠全面预算来落实。通过 全面预算， 将成本指标层层分解和落实， 划分责任部 门、 中心， 据此进行成本控制及差异分析， 从而做到 “ 心中有数” 和成本管理的“ 有的放矢” 。 参考文献 ［ １ ］ 王栋． 煤化工企业开展全面成本管理的思路探析 ［ Ｊ ］ ． 企业改革与管理， ２ ０ １ ９ ， ２ ４ （ １ ７ ） １ ７ ４ － １ ７ ５ ． ［ ２ ］ 张国平． 化工企业财务管理存在的问题及对策 ［ Ｊ ］ ． 经营与管理， ２ ０ １ ９ ， ３ ８ （ ７ ） １ ３ ９ － １ ４ １ ． ［ ３ ］ 周建良． 以全面预算管理为核心的集团企业内控 体系研究［ Ｊ ］ ． 时代金融， ２ ０ １ ８ ， ３ ９ （ ３ ６ ） ３ ４ ８ － ３ ４ ９ ． ［ ４ ］ 朵万锋． 论化工企业财务管理之全面成本管理 ［ Ｊ ］ ． 中国集体经济， ２ ０ １ ７ ， ３ ３ （ ８ ） ９ ３ － ９ ４ ． ［ ５ ］ 陈燕芬． 试论全面预算功能与成本管控的关系 ［ Ｊ ］ ． 现代商业， ２ ０ １ ６ ， １ ８ （ ２ ２ ） １ ５ ７ － １ ５ ８ ． ［ ６ ］ 李文昌， 曾佳．Ｑ Ｐ企业全面预算管理流程优化设 计［ Ｊ ］ ． 财会通讯， ２ ０ １ ８ ， ４ ０ （ ２ ） ８ ２ － ８ ５ ． ［ ７ ］ 池国华， 邹威． 关于全面预算管理的若干认识 ［ Ｊ ］ ． 财务与会计， ２ ０ １ ５ ， ３ ７ （ １ ） １ ７ － ２ ０ ． ［ ８ ］ 王雪红． 精益会计企业成本管理体系研究综述及 展望［ Ｊ ］ ． 会计之友， ２ ０ １ 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