新型组合脱硫除尘工艺处理工业锅炉废气的.doc

新型组合脱硫除尘工艺处理工业锅炉废气的
应用分析

冯肇霖谢逢俊胡小吐

华南理工大学科技开发公司广州510641
广州广一大气治理工程有限公司广州510300
广东杰特高科技发展有限公司广州510630

摘要采用新型高效的多电场静电消烟凝并除尘器与湿式除尘器串级组成二级除尘系统，可以有效地治理工业锅炉的烟尘，是改造湿法除尘系统、提高除尘脱硫效率的有效的经济的新方法。测定结果同时表明，电除尘器对系统的脱硫无贡献。
关键词荷电凝并消烟脱硫水膜

1概述
燃煤工业锅炉排放的烟尘，按环保排放要求需粉尘浓度、烟色、硫化物浓度三项指标同时达标，但由于锅炉的煤种、燃烧、效率等非正常原因及除尘器的选型和效率等原因，使得锅炉烟气排放不同程度上存在着粉尘排放超标、烟色排放超标或硫化物排放超标的现象。燃煤锅炉排放的烟尘大部分为直径在10微米以下的黑色微粒炭黑和煤焦油及硫化物等气体，也含有少量大颗粒的飞灰，这些物质颗粒小且多为憎水性，七十至八十年代常见的处理工艺大多是采用湿式除尘器（如麻石水膜除尘器等），但由于湿式除尘器的技术制约，除尘效率有限，即使在水中再添加表面活性剂，其排放时烟气中的含尘浓度和黑度都难以达标排放。九十年代至二十世纪初大型锅炉开始采用电除尘器，电除尘器可以达到很高的除尘效率，可使微小粉尘在多个电场中通过静电凝并成大颗粒进行多次收集，是几种除尘器中效率最高的环保治理设备。现有常见电除尘设备的一次投资较高，但其综合运行费用较其它方式均低。
因此针对现有常见锅炉烟气治理原配套设备只是单级麻石水膜除尘器或湿法除尘塔，烟尘和黑度不达标的情况，采用目前国内的先进电除尘技术和湿法脱硫技术，对原湿式除尘系统进行改造，在改造工程中可以做到不废除原有设备，不更换风机，充分利用原有的设备及场地，使相对投资节省了三分之一以上，就可使粉尘、烟色、SO2达标排放。其工艺是在湿式除尘器前增加一级高效静电消烟凝并除尘器，同时对原湿式除尘系统进行增加脱硫功能的改造，使静电消烟凝并除尘器和湿式脱硫除尘器组成一个新的消烟除尘脱硫系统(简称为组合系统)，静电消烟凝并除尘器主要起到了消烟、烟尘凝并和除尘的作用，湿式除尘脱硫器主要起到除尘、防电除尘二次扬尘和脱硫的作用，这样就使“静电――湿法除尘脱硫”技术互补结合，达到进一步消除黑烟、粉尘（包括小于10微米的烟尘）、SO2的目的，经新系统处理后所排放的烟气在烟色、粉尘和二氧化硫都满足环保减量排放的要求。
2组合工艺介绍
2.1.工艺示意图
1.锅炉2.风道3.静电消烟凝并除尘器4.高压整流变压器5.排灰运槽6.湿式脱硫除尘器7.风机8.烟囱
2.2.静电消烟凝并除尘器：
静电消烟凝并除尘器，对烟气和微细粉尘具有凝并和消除黑烟的特效，是专为配套湿法除尘器而设计的应用在锅炉消除黑烟除尘系统改造工程中的一种高效设备，其目的是消除烟气中的黑烟和使烟气中小于10微米粒径（粒径小于10μm特别是小于2.5μm）的悬浮烟尘凝并成烟尘团，最后被湿式脱硫除尘器收捕。设计中选用高效的电晕极和辅助电极形式，采用单电源供电多电场分布的专利技术，进行合理的配置以达到合理的电场分布，使进入电场的烟气高效快速凝并，达到使微细烟尘凝并成粉尘团，并改变其亲水性（烟气中分散的气溶胶、焦油和炭黑是憎水性的，但经凝并成大颗粒烟尘时是亲水的），提高后级湿法除尘的效率。-
静电消烟凝并除尘器与湿式除尘脱硫器一起构成“静电消烟除尘－湿式除尘脱硫”复合系统，在消黑烟的同时除尘效率可达99%以上，这一工艺已成功应用于多个燃煤锅炉的消烟除尘工程中。
静电消烟凝并除尘器由于采用了单电源供电多电场分布的专利技术，在同等效率下其体积比常规电除尘器减小了三分之一，造价也大大降低，同时由于增加的凝并器阻力小，不必更换原引风机，很适合改造工程的现场位置限制和投资低的条件。
2.3.湿式除尘脱硫反应器
采用双碱法脱硫工艺，改造湿式除尘器，在原风机压头允许的条件下尽量增大气液接触面积；改造水池处理系统，使其适应双碱法的工艺。
把高压电源的阳极接到液相中，在湿式脱硫除尘器的入口，布置阴极（荷电器）使烟气带电荷进入设备，在气、液的二相接触中，由于尘粒和烟气均被荷电带负极性，与带正极性的液相接触，由于“异极相吸”的作用，提高了烟气中烟尘和SO2与液相的亲合作用，提高了除尘效率和SO2的去除率。
双碱法是采用价格高的强碱如氢氧化钠或烧碱等作为烟气脱硫剂，用价格低廉的碳酸钙等作为液相的固硫剂，使价格高的强碱循环使用，大大降低了运行成本。
双碱法是以第一碱Na2CO3或NaOH吸收烟气中的SO2、SO3和NO2，化学反应如下：
2NaOH+SO2→Na2SO3+H2O
2NaOH+SO3→Na2SO4+H2O
Na2CO3+2SO2+H2O→2NaHSO3+CO22Na2SO3+O2→2Na2SO4