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电站锅炉应用较广泛的脱硫技术主要有石灰石/石膏工业、氨基湿法烟气脱硫及半干法烟气脱硫工艺等；烟气脱硝技术主要有选择性催化还原、非选择性催化还原及湿法脱硝技术。SCR脱除NOx效率高，但投资成本较高；SNCR技术相对投资成本较低，在燃煤工业锅炉NOx脱除改造上具有独特优势，但其对温度和流动的要求比较严格。传统的除尘技术有静电除尘、袋式除尘、电袋复合除尘，同时湿式电除尘技术、旋转电极技术、烟气调质技术等新型除尘技术也逐渐得到了应用和完善。燃煤工业锅炉污染物治理，目前还未有成熟可靠的脱硫脱硝除尘成套技术和装备，其大气排放标准远低于电站锅炉排放标准。2014年10月29日，中国国家能源局、国家发展改革委、环境保护部等七部委联合发布燃煤锅炉节能环保综合提升工程实施方案》，在电站锅炉提标改造的基础上，国家首次明确对其他燃煤工业锅炉提出了更严格的环保要求和改造措施。然而工业锅炉不同于电站锅炉，其负荷波动较大，基本上是燃用未经洗选加工的原煤，故燃煤工业锅炉袋式除尘器的污染物治理不能简单沿用当前电站锅炉的治理技术，应根据燃煤工业锅炉污染物排放和治理现状，结合国家和地区大气污染物排放标准和产业发展方向，从工艺技术路线、关键技术装备、智能监控等方面进行研究，因地制宜进行污染物的协同治理和高效脱除并实现超低排放。
一、协同治理与超低排放
1、干湿法协同治理工艺技术
1.1、满足超低排放要求
根据国家和地区对燃煤锅炉超低排放的要求，干湿法协同治理将采用创新型的工艺技术路线：SNCR+高效袋式除尘+塔式湿法脱硫脱硝+高效除雾。锅炉超低排放要求颗粒物排放浓度≤10mg/m³、SO2排放浓度≤35mg/m³、NOx排放浓度≤50mg/m³。
超低排放工艺流程：锅炉烟气经炉内SNCR脱硝处理后，进入高效袋式除尘器将粉尘颗粒物净化到10mg/m³以下，由风机增压后送入湿法脱硫脱硝塔进行高效脱硫脱硝，并经高效除雾器除雾后实现超低排放。
1.2、因地制宜满足特别排放限值要求
通常对中小型燃煤工业锅炉企业来说，因其规模小、产值低，要实施大力度、大投入的环保改造非常困难。若该地区未强调超低排放要求，可结合企业已有的如水膜除尘器等进行改造，采用创新的短流程工艺技术路线协同治理即可满足特别排放限值要求，即：炉内喷高活性氨脱硝剂+半干法脱硫(选项)+袋式除尘器+湿法脱硫(水膜除尘器改造)，通过市场应用加以优化完善，以实现颗粒物排放浓度≤20mg/m³、SO2排放浓度≤200mg/m³、NOx排放浓度≤200mg/m³的排放限值。
2、全干法协同治理工艺技术
新型全干法协同治理工艺技术路线为SNCR+SCR+炉内喷钙脱硫+半干法脱硫+高效离心袋式除尘。
根据燃煤工业锅炉的炉膛温度和结构条件，锅炉脱硫除尘器尤其是面广量大的层燃型链条炉，其炉内烟气温度和出口含尘浓度相对低于其他型燃煤工业锅炉。故脱硝采用中温SNCR耦合SCR脱硝，脱硫采用炉内喷钙结合半干法脱硫并与离心高效袋式除尘器形成一体化装置，以满足颗粒物排放浓度≤10mg/m³、SO2排放浓度≤35mg/m³、NOx排放浓度≤50mg/m³的超低排放要求。
3、关键技术装备
3.1、中温脱硝
通常，中小型燃煤工业锅炉炉膛烟气温度偏低和不稳定，不宜采用高温SNCR脱硝。需要开发中温SNCR进行有效脱硝，即在传统氨和尿素还原剂的基础上开发阱类复合还原剂，实现500~800℃的中温SNCR脱硝。通过研究不同成分和配比的还原剂和炉膛温度对效率的影响，实现脱硝效率在40%~60%的中温SNCR脱硝。
3.2、SNCR+SCR耦合脱硝
对于燃烧和负荷稳定的大中型燃煤工业锅炉，采用高温SNCR+SCR的耦合脱硝技术；对于燃烧和负荷不稳定的中小型燃煤工业锅炉，宜采用中温SNCR+SCR的耦合脱硝技术。
3.3、高效离心袋式除尘
开发脱硫专用的高效离心袋式除尘技术，使粉煤灰单独收集利用，脱硫灰可再循环重复使用，以提高脱硫剂的使用效率并降低钙硫比；开发和集成超长袋(8~12m)除尘和功能性滤料技术，采用高效柔性清灰、扩散多元均流进风、精准加工制造、双层密封提升阀等技术，实现对高浓度粉尘和细颗粒物高效过滤和超低排放。
3.4、塔式脱硫脱硝除雾一体化装置
在脱硫塔脱硫喷淋层中段增加一段脱硝喷淋装置和配套的脱硝剂制备系统，向塔内合适位置喷入KMnO4、H2O2或NaClO2等脱硝剂(并在塔前的烟道上预留臭氧脱硝单元)，使难溶于水的部分NO变成更容易溶于水的NO2，实现在同一喷淋塔内同时进行高效脱硫脱硝的目的，并在除雾装置前对烟气进行清水喷淋，以降低雾滴中的石膏颗粒含量，实现高效除雾。
3.5、高效除雾装置
根据超低排放要求，研究开发湿式静电或低温等离子体等高效除雾技术，配合湿法脱硫脱硝，进一步实现污染物(PM2.5、SO3酸雾等)脱除，可使颗粒物排放浓度≤10mg/m³，并协同减少气溶胶的外排。
二、短流程治理污染物工艺
目前的各种烟气脱硫脱硝除尘工艺技术路线长、治理设备相对独立、协同处理效果较差，造成整个环保治理装备投资高、占地面积大、运行维护量大、企业负担不断加重。
为此，研究开发如下短流程工艺专有技术则显得尤为重要。如滤料涂层增效技术、功能性滤料及多功能除尘器(具有除尘、脱硝、脱重金属和脱二恶英等)、超高温袋式除尘器、气相脱硝和气相脱硫、中低温SCR脱硝技术等，协同脱除其他污染物。短流程工艺技术主要可归纳如下几种：
1)活性氨气相脱硝+半干法脱硫+多功能袋式除尘。
2)气相脱硫+SCR脱硝+喷雾降温+多功能袋式除尘。
3)预除尘+半干法脱硫+袋式除尘+低温SCR脱硝。
4)气相脱硫+超高温袋式除尘+SCR脱硝。
上述工艺技术具有如下优点：全干法、短流程和多功能协同脱除多污染物效率高；先脱硫或先除尘，脱硫除尘器能有效提高脱硝效率和降低设备运行阻力；系统运行稳定、能耗低、占地面积省、运行维护工作量小、寿命长。
三、智能监控与大数据平台建设
当前，大数据已经成为我国重要的基础战略资源之一，并广泛融入到人们的生产、生活以及经济运行和社会治理等多个方面。2015年9月国务院发布“促进大数据发展行动纲要”，利用大数据来促进环保行业的快速发展。对于燃煤工业锅炉污染物协同治理和超低排放技术控制，拟采用智能控制基础平台、系统运行调节专家系统、故障自诊断专家系统，以及测控元件、数据采集、自动执行机构等软硬件组成。各模块之间双向互通，通过大数据的数据分析和集散控制实时调整系统运行参数，智能匹配各模块的运行状态，在满足超低排放标准的前提下，使得锅炉烟气的排放过程达到整体性污染控制能效最优化的目的。
通过搭建燃煤工业锅炉烟气超低排放云平台基本构架和通信网络，完成该平台主要的硬件和软件建设，以实现企业、运营方、主管部门等多源信息的接入。
四、结论
燃煤工业锅炉不同于电站锅炉，工业锅炉规模小且量大面广、更加分散，治理成本投入与企业产出矛盾较突出。故污染治理技术不能简单沿用电站锅炉，需根据国家和地区大气污染物排放标准和企业发展方向，着重从工艺技术路线、关键技术装备、智能监控等方面进行研究和项目应用实践，攻克前沿核心技术及关键共性技术，研制出燃煤工业锅炉烟气全干法或干湿法结合的协同治理成套技术和超低排放工艺技术和装备，因地制宜地实现污染物的协同高效脱除，最终实现燃煤工业锅炉污染物的超低排放技术推广和相关产业可持续发展。
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