锅炉烟气中所含的粉尘(包括飞灰和炭黑)、硫和氮的氧化物都是污染大气的物质。如果不净化,它们的排放指标可能达到环保规定的几倍到几十倍。控制这些物质排放的措施包括燃烧前处理、改进燃烧技术、除尘、脱硫和脱硝。使用高烟囱只能降低烟囱附近大气中污染物的浓度。
烟气除尘所用的力有重力、离心力、惯性力、附着力、声波、静电等,粗颗粒一般采用重力沉降和惯性力分离,除尘常采用离心力分离在更高的容量。静电除尘器和袋式除尘器除尘效率高。湿式和文丘里水膜除尘器中的水滴可以附着在飞灰上,除尘效率高,还可以吸附气态污染物。
烟气脱硫有吸收法和催化氧化法。干式吸收采用碱性氧化铝、半焦、活性炭等;湿法吸收使用氨水、碳酸钠、石灰浆等。使用五氧化二钒等催化剂,在一定温度下可以将大部分二氧化硫氧化成三氧化硫,从而有助于吸收和脱硫。由于烟气脱硫设备成本和运行成本较高,大多数企业倾向于使用低硫燃料来减少硫氧化物排放。
烟气中的氮氧化物主要是一氧化氮。烟气脱硝包括催化分解法、选择性催化还原法和高温活性炭吸附脱硝法。
燃煤锅炉在运行过程中必须将除尘器收集的大量炉渣和飞灰排出,一般采用液压或机械方法清除,送至排渣场。
20世纪50年代以来,人们努力发展灰渣综合利用,变害为利。如利用灰分制造水泥、砖块和混凝土骨料等建筑材料。自 1970 年代以来,已从粉煤灰中提取空心微球并用作耐火和保温材料。