一、锅炉介绍
锅炉是利用燃料燃烧或其他能源（如电能、太阳能）将水加热至蒸汽或热水的热能设备，广泛应用于发电、供暖、工业生产（如化工、食品加工、纺织）等领域锅炉 。根据燃料类型和工作原理，可分为以下几类：
燃煤锅炉：以煤炭为燃料，通过炉膛燃烧释放热量，是传统能源利用设备，具有成本低但污染排放较高的特点，目前在环保政策收紧下逐步被清洁能源锅炉替代锅炉 。
燃油 / 燃气锅炉：以柴油、天然气、液化石油气为燃料，燃烧效率高（燃气锅炉热效率可达 90% 以上），废气污染物排放量低于燃煤锅炉，是城市供暖和工业生产的主流设备锅炉 。
电锅炉：利用电能加热水，零排放、噪音低，但运行成本较高，适用于环保要求严格的区域（如居民区、景区）锅炉 。
生物质锅炉：以秸秆、木屑、成型生物质燃料为能源，属于可再生能源利用设备，废气排放中粉尘和氮氧化物是治理重点锅炉 。
锅炉的核心功能是能量转换，其废气排放与燃料类型、燃烧效率密切相关，其中燃煤、燃油锅炉因污染物种类多、浓度高，是废气治理的重点对象锅炉 。
二、锅炉废气来源特点
（一）废气来源
锅炉废气主要产生于燃料燃烧过程锅炉 ，具体污染物来源如下：
燃料燃烧产物：
燃煤锅炉：煤炭中的碳、氢元素燃烧生成 CO₂、H₂O，硫元素燃烧产生 SO₂（硫化物），氮元素（燃料氮）燃烧生成 NOₓ（氮氧化物），同时释放大量烟尘（煤尘、飞灰）锅炉 。
燃油 / 燃气锅炉：燃油中的硫、氮元素燃烧产生 SO₂、NOₓ，燃气（如天然气）燃烧主要产生 NOₓ（热力型 NOₓ，由空气中的氮在高温下与氧反应生成），烟尘排放量较少锅炉 。
生物质锅炉：生物质中的纤维素燃烧生成 CO₂，杂质中的硫、氮元素生成少量 SO₂、NOₓ，同时产生草木灰粉尘锅炉 。
未完全燃烧产物：燃烧不充分时，会产生 CO（一氧化碳）、挥发性有机物（VOCs）及碳黑颗粒，多见于燃烧效率低的小型锅炉锅炉 。
（二）废气特点
污染物成分明确：主要含烟尘（颗粒物）、SO₂（硫化物）、NOₓ（氮氧化物），被称为锅炉废气 “老三样”，部分锅炉还含 CO、VOCs 等锅炉 。
浓度与燃料关联度高：
燃煤锅炉：SO₂浓度可达数千 mg/m³（取决于煤的含硫量），烟尘浓度数百至数千 mg/m³，NOₓ浓度 500-1500mg/m³锅炉 。
燃气锅炉：SO₂浓度极低（天然气含硫量低），NOₓ浓度 300-800mg/m³，烟尘几乎可忽略锅炉 。
高温特性：锅炉废气温度通常为 120-250℃（燃煤锅炉更高），需考虑处理设备的耐温性锅炉 。
量大且持续排放：工业锅炉风量可达数万至数十万 m³/h，且多为连续运行，对处理设备的稳定性要求高锅炉 。
环境危害显著：SO₂、NOₓ是酸雨的主要成因，PM₂.₅（烟尘中的细颗粒物）会引发呼吸道疾病，CO 具有毒性，长期排放会破坏生态环境和人体健康锅炉 。
三、锅炉废气处理工艺流程
锅炉废气处理需针对 “烟尘、SO₂、NOₓ” 三大污染物锅炉 ，采用 “除尘→脱硫→脱硝” 的组合工艺，具体流程因燃料类型和环保标准而异：
（一）废气收集与预处理
锅炉废气经引风机进入处理系统，若温度过高（如超过 300℃），需先经换热器降温（回收热量用于预热空气或水），避免损坏后续设备；同时通过重力沉降室去除大颗粒烟尘（直径＞50μm），减轻后续除尘负荷锅炉 。
（二）除尘处理
袋式除尘器：通过滤袋（如 PTFE 滤料）过滤烟尘，除尘效率≥99.9%，可去除 PM₂.₅，适用于各类锅炉，尤其对高浓度烟尘处理效果显著锅炉 。
电除尘器：利用高压电场使烟尘颗粒带电吸附至极板，除尘效率 95%-99%，适用于大容量燃煤锅炉，但对高比电阻粉尘（如飞灰）处理效率较低锅炉 。
旋风除尘器：适用于预处理或低浓度烟尘场景，除尘效率 70%-90%，常作为多级除尘的初级设备锅炉 。
（三）脱硫处理
湿法脱硫（应用最广泛）：
石灰石 - 石膏法：以石灰石（CaCO₃）浆液为吸收剂，在吸收塔内与 SO₂反应生成 CaSO₃，进一步氧化为 CaSO₄・2H₂O（石膏），脱硫效率≥95%，副产物石膏可回收利用（如制建材）锅炉 。
氨法脱硫：以氨水为吸收剂，与 SO₂反应生成 (NH₄)₂SO₃，氧化后生成 (NH₄)₂SO₄（硫酸铵，可作肥料），脱硫效率 90%-98%，适用于有肥料需求的区域锅炉 。
干法脱硫：采用活性炭、脱硫剂（如 CaO）吸附或反应去除 SO₂，适用于低硫燃料或小型锅炉，脱硫效率 60%-80%，无废水产生但耗材成本较高锅炉 。
（四）脱硝处理
SCR（选择性催化还原法）：在催化剂（如 V₂O₅-TiO₂）作用下，向废气中喷入还原剂（NH₃、尿素），在 300-400℃下将 NOₓ还原为 N₂和 H₂O，脱硝效率 80%-95%，是大型锅炉的主流技术锅炉 。
SNCR（选择性非催化还原法）：无需催化剂，在 850-1100℃高温区喷入还原剂（尿素、氨水），还原 NOₓ，脱硝效率 30%-60%，适用于中小型锅炉，成本低于 SCR锅炉 。
（五）达标排放
四、锅炉废气处理案例
案例 1：某燃煤电厂 300MW 机组废气处理
废气特点：燃煤含硫量 2.5%，废气中 SO₂浓度 3500mg/m³，NOₓ浓度 1200mg/m³，烟尘浓度 800mg/m³，风量 1,200,000m³/h，温度 180℃锅炉 。
处理工艺：
换热器降温 → 电除尘器（除尘效率 99%） → 石灰石 - 石膏法脱硫塔（脱硫效率 95%） → SCR 脱硝（还原剂为氨水锅炉 ，脱硝效率 90%） → 排放
处理效果：SO₂排放浓度≤50mg/m³，NOₓ≤50mg/m³，烟尘≤10mg/m³，满足超低排放标准，年减少 SO₂排放约 1.2 万吨锅炉 。
案例 2：某化工厂燃气锅炉废气处理
废气特点：天然气燃烧，NOₓ浓度 500mg/m³，几乎无 SO₂和烟尘，风量 15,000m³/h锅炉 。
处理工艺：
SNCR 脱硝（喷入尿素溶液锅炉 ，反应温度 900℃） → 排放
处理效果：NOₓ去除率 60%，排放浓度≤200mg/m³，满足当地环保要求，投资成本仅为 SCR 的 1/3锅炉 。
案例 3：某生物质供暖锅炉废气处理
废气特点：秸秆燃料，烟尘浓度 600mg/m³，SO₂浓度 150mg/m³，NOₓ浓度 300mg/m³，风量 8,000m³/h锅炉 。
处理工艺：
旋风除尘器（初级除尘） → 袋式除尘器（精细除尘） → 湿法脱硫（NaOH 溶液锅炉 ，脱硫效率 90%） → 排放
处理效果：烟尘排放浓度≤20mg/m³，SO₂≤30mg/m³，NOₓ无需额外处理（满足地方标准），年运行成本约 15 万元锅炉 。
五、技术趋势与环保要求
超低排放改造：燃煤电厂、大型工业锅炉逐步实施 “烟尘≤10mg/m³、SO₂≤35mg/m³、NOₓ≤50mg/m³” 的超低标准，推动脱硫脱硝技术升级（如高效 SCR 催化剂、低温脱硫剂）锅炉 。
协同脱除技术：开发 “脱硫脱硝除尘一体化” 设备（如活性炭吸附法同时去除 SO₂、NOₓ和烟尘），减少设备占地面积和投资锅炉 。
清洁能源替代：推广天然气锅炉、电锅炉，或在燃煤锅炉中掺烧生物质，从源头减少污染物产生锅炉 。
智慧监控：通过物联网实时监测燃烧效率、污染物浓度，自动调节风量、还原剂用量，某企业采用该技术使脱硝还原剂消耗降低 10%锅炉 。
锅炉废气处理需结合燃料类型、环保标准选择经济高效的工艺，燃煤锅炉侧重 “脱硫 + 脱硝 + 高效除尘”，燃气锅炉以 “脱硝” 为核心，生物质锅炉重点控制烟尘和少量硫氧化物，通过 “源头减排 + 末端治理” 实现达标排放与节能减排的双重目标锅炉 。