引言锅炉燃煤后所排放的烟气中，含有大量的二氧化硫、颗粒物、汞及其化合物等，这些是造成大气“雾霾”污染的直接原因之一[1]。为改善环境质量，防控区域性大气环境污染，国家及各省、直辖市相继出台工业锅炉大气排放标准。有针对性地实施锅炉尾气污染防治措施，具有突出的现实意义。1锅炉尾气污染监测现状分析2020年，在第九届全国挥发性有机污染物减排及控制会议中，对有机污染物污染防治法规政策做了深入解读，并由生态环境部颁布《全国大气污染防治工作要点》。该文中指出，氮氧化物和二氧化硫的排放总量未达标的城市，排放总量要同比下降3%，细颗粒物年均浓度同比下降2%。各省、直辖市在经过一系列措施治理后，虽然取得了一定成效，但工业锅炉燃煤所产生的尾气污染依然高居榜首。主要原因在于锅炉生产系统陈旧、运行管理模式不科学、尾气处理系统落后[2]。目前，我国部分工业锅炉燃烧系统比较陈旧，在设计制造、使用方面的标准尚不完善。有些锅炉尾气仍然采用机械式除尘方法，且未配备烟气脱硫和除尘设备。在这种状态下，当锅炉长时间处于低负荷运转时，燃煤效率低、排烟温度高且含有较多细颗粒物[3-4]。2锅炉尾气污染物监测要求及方法2.1监测和采样要求锅炉使用企业要按照《环境检测管理办法》、行业以及地方性标准法规，制定适用于本单位的环境监测方案和制度，设置排污口、采样口以及测试平台，并对其设置永久性标识；对于取样位置，要结合本企业排放污染物的种类，设置于污染物排放监控位置[5]。当锅炉配备尾气处理设施时，应在尾气经系统处理后再取样。实时监测污染物的排放以及周围环境质量，公布监测结果并做好原始记录的存档；对于超过140 MW热水锅炉和超过20 t/h的蒸汽锅炉，必须设置污染物排放自动监测系统[6]。2.2锅炉尾气的含氧量计算及监测方法为便于对锅炉尾气污染物排放浓度考核，需要将监测到的二氧化硫、颗粒物、汞及其化合物等的排放浓度，换算成基准氧含量的排放浓度，并以此判断锅炉尾气排放是否达标。基准氧含量排放浓度公式为：ρ=21-φ(o)21-φ'(o)×ρ' （1）式中：ρ——锅炉尾气的基准氧含量排放浓度，mg/m3；φ(o)——锅炉尾气基准氧含量，%；φ'(o)——实测氧含量，%；ρ'——锅炉尾气实测污染物排放浓度，mg/m3。冷风冲天炉的基准含氧量为15%，热风冲天炉的基准含氧量为12%，其他工业锅炉的基准含氧量为9%，并以1 h的平均监测浓度结果作为达标的判定标准[7]。对于锅炉尾气污染物浓度的监测方法，江苏地标《工业炉窑大气污染物排放标准》（DB 32/3728—2019）针对不同种类的污染物均有详细列出[8]。3锅炉尾气污染防治措施及应用效果分析某工业燃煤机组于2013 年投运，生产能力为60 t/h，炭黑尾气用于供热和发电。该企业委托具备测定资质的单位，依据最新环保法对锅炉原始排放进行测定。在锅炉满负荷运行状态下，利用采样法和测定法，连续6次采样分析并计算尾气平均值，其中，二氧化硫浓度796 mg/m3、氮氧化物浓度1 539 mg/m3、烟尘浓度28.8 mg/m3。根据最新国家排放标准，6.0%基准氧的二氧化硫浓度应低于35 mg/m3，氮氧化物低于50 mg/m3，烟尘浓度低于50 mg/m3，因此，需要对锅炉系统的尾气排放进行整改。3.1改造锅炉结构将原使用散煤锅炉改造为使用洁净型煤的专用型锅炉，并在系统中增加脱硫除尘设备：①调整锅炉的排片间隙，并确保大于10 mm；②链条锅炉系统增加给煤器设备；③设置消化池、搅拌设备、循环池和循环泵的碱性溶液循环系统，并确保采用的材料具有较强的耐酸性；④为确保锅炉的炉拱结构与型煤煤种相符合，要结合燃料要求和炉膛结构，改造炉拱结构；⑤增加防控煤斗内着火和清除炉拱上方积灰的设备；⑥在空气预热器和除尘器间设置尾气余热利用设备。3.2完善锅炉管理制度锅炉房要建立完善、严格的环境保护和管理责任制度，保持锅炉组内外环境的清洁；锅炉运行系统每5 h巡检一次，并准确填写检查结果。定期接受保护部门的年度检查，及时更新、拆除或改造系统设备；煤炭在使用前，要对煤质取样测试，按照煤质分类存放，切不可随意改变燃料的种类。锅炉房内要设置灵敏性较高的燃煤计量表，实时并准确掌握耗煤量。监测锅炉内的烟气排烟温度、氮氧化物浓度和过量空气系数，并以此调整锅炉的运行参数；锅炉在运行过程中，型煤着火点与闸门的距离约为300 mm 。临时停炉时，型煤火床与煤闸门距离约600 mm，并在5 min~10 min内停止引风。停炉封火时，要打开炉排下方的清灰门，每小时启动炉排一次，再根据锅炉的运行负荷调整型煤层厚度，并确保厚度大于180 mm；锅炉运行期间，每间隔2 h清理一次后拱上部、炉排下部的漏煤和积灰，也可在后拱设置落灰孔，以便直接将灰推入灰坑。3.3优化尾气处理系统对该燃煤机组的实测结果显示，二氧化硫浓度较低。为确保烟气的气流均匀，设置二层喷淋装置并增加喷淋设备。在喷淋设施的上层再设置波形分离器，及时捕捉尾气中的石膏滴液，优化袋滤器系统。在脱硫塔的出口，设置湿式电除尘器，清除尾气携带的微小石膏滴液。该工业燃煤机尾气中氮氧化物浓度较高、处理难度较大，决定采用分级处理方案。首先，将原系统中的低氮燃烧器更换为具有多层配风功能的低氮燃烧器，保证空气和燃料合理分配，燃烧中心恒温；在燃气中心的上部，增加燃尽风喷嘴，保证气体能够完全燃烧；利用原系统的烟气再循环，在引风机出口的正压区开口处，新增电动阀门，将高温烟气引入风机和锅炉，从而能够降低氮氧化物的形成概率；在炉膛两侧，燃尽风喷嘴的上部，开孔安装扇形雾化喷枪，利用变频泵均匀喷入20% 浓度的氨水；采用SCR 脱硝法，降低尾气中的氮氧化物浓度。3.4锅炉尾气污染防治措施效果分析系统改造前后，锅炉尾气流量相同，氮氧化物及烟尘含量对比如表1所示。10.3969/j.issn.1004-7948.2021.05.023.T001表1改造前后锅炉尾气处理浓度对比项目改造前改造后处理措施处理后/(mg/m3)实测数据/(mg/m3)处理措施处理效率/%实测数据/%氮氧化物炉膛内喷钙脱硫≤800796石灰石-石膏双层喷淋脱硫≥93≤36烟尘低氮燃烧技术≤1 6001 5395NCR+SCR脱硝分级处理≥96.6≤50自设布袋除尘≤3028.8湿式电除尘器≥98≤5由表1可以看出，燃煤机组发电量相同的前提下，在系统中增加吸收式热泵和烟气换热装置，能够最大化利用锅炉尾气余热，污染物浓度明显降低，既满足排放标准，又可节省煤炭耗费量，获得生态和经济效益双丰收。4结语锅炉尾气污染主要是由于锅炉的运行管理模式、生产及尾气处理技术的落后所致，应在锅炉尾气污染监测的基础上，采用科学的管理方法和先进的技术手段，提升锅炉的使用效率，控制锅炉尾气污染，改善城市空气质量。