水平除霧器與超凈脫硫技術(shù)詳解

為滿足不斷提高的火電廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)，燃煤電廠   采取新的工藝方法降低污染物排放水平。管束除霧除塵器技術(shù)和超凈脫硫技術(shù)是近期日益廣泛的應(yīng)用，可以滿足煙塵排放濃度小于5mg/Nm3標(biāo)準(zhǔn)的兩種主要技術(shù)方案。對(duì)這兩種進(jìn)行詳細(xì)的對(duì)比和分析，對(duì)合理選擇燃煤電廠除塵方案尤為重要。
1、管束除霧除塵器
管束除霧除塵器作為除塵系統(tǒng)的末端處理裝備，可去法脫硫無(wú)法收集的酸霧、控制PM2.5微細(xì)顆粒物及解決煙氣排放濁度等問題，國(guó)內(nèi)以往主要應(yīng)用于化工、冶金行業(yè)，近兩年有多個(gè)電廠的濕式電除塵器項(xiàng)目投產(chǎn)，達(dá)到了5mg/Nm3排放標(biāo)準(zhǔn)。
粒徑小于0.5μm粉塵的主要荷電作用是擴(kuò)散，電流密度是此時(shí)   重要的影響因素。放電極被浸潤(rùn)后電子較易溢出，水霧被電火花進(jìn)一步擊碎使電場(chǎng)中充滿大量的帶電霧滴，增加了微細(xì)顆粒的荷電機(jī)率，荷電后的粒子被捕集的速度也提高。因此濕式電除塵器可以在高煙速下捕獲   多的煤灰粉塵和石膏液滴，由于SO3在205℃以下時(shí)以粒徑小于0.4μm的H2SO4液滴形式存在，因此對(duì)SO3也有很高的脫除率。
濕式電除塵器有金屬、纖維和導(dǎo)電玻璃鋼三類極板材料：金屬極板采用剛性金屬材料作為收塵極板，采用噴淋系統(tǒng)水膜清灰，是   濕式電除塵器的主流技術(shù)。屋脊除霧器但要求水膜連續(xù)均勻以防止極板腐蝕，因此需要設(shè)置復(fù)雜的污水處理系統(tǒng)防止堿性水膜進(jìn)入石膏系統(tǒng)影響石膏脫水率。纖維極板采用柔性纖維織物制成，除塵效率易受極板間距變化影響，穩(wěn)定性差，目前已較少選用；導(dǎo)電玻璃鋼極板用合成樹脂粘合碳纖維和玻璃纖維，兼具導(dǎo)電性和性，無(wú)需循環(huán)水系統(tǒng)和加藥中和環(huán)節(jié)，維護(hù)費(fèi)用較低，但導(dǎo)電玻璃鋼電導(dǎo)率較低，電耗比金屬極板高。
濕式電除塵器有管式和板式兩種基本結(jié)構(gòu)：管式濕式電除塵器的集塵極為多根并列的圓形或多邊形豎直管，放電極位于圓管或多邊形管的軸線，只能用于處理豎直流動(dòng)的煙氣；板式電除塵器集塵極呈平板狀，極板間均布電極線，可處理水平或豎直流動(dòng)的煙氣。相對(duì)于板式結(jié)構(gòu)，管式結(jié)構(gòu)的極線和極板間電場(chǎng)分布較均勻，有利于根據(jù)粉塵特性調(diào)節(jié)電場(chǎng)；管式電除塵器的結(jié)構(gòu)緊湊，總體積相同時(shí)的收塵面積大，可以獲得較高的除塵效率。
濕式電除塵器按布置方式分為臥式和立式，臥式濕式電除塵器結(jié)構(gòu)與常規(guī)電除塵器基本類似，采用金屬極板、煙氣水平進(jìn)出。沖洗噴嘴布置在電極上方對(duì)收塵極和放電極同時(shí)進(jìn)行連續(xù)噴淋，噴淋水經(jīng)下部灰斗收集后自流至循環(huán)水箱。立式濕式電除塵器的陽(yáng)極布置成方形、圓形或六角形套筒，煙氣豎直進(jìn)出，與脫硫塔分開單獨(dú)布置時(shí)上進(jìn)下出，與脫硫塔合并布置時(shí)下進(jìn)上出。合并布置方案可以節(jié)省占地，減少煙道長(zhǎng)度，但對(duì)脫硫塔所能支撐的荷載要求較高，需與脫硫塔聯(lián)合設(shè)計(jì)，施工周期較長(zhǎng)。
2、超凈脫硫
由國(guó)內(nèi)部分發(fā)電公司   先提出的超凈脫硫煙氣協(xié)同治理方案，通過(guò)多個(gè)設(shè)備協(xié)同處理提效率，在達(dá)到超凈排放要求的同時(shí)節(jié)省了濕式電除塵器投資，已有多家電廠采用并順利通過(guò)環(huán)保驗(yàn)收。水平除霧器此方案不同于由單一設(shè)備處理單一污染物的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)理念，提出由鍋爐尾部多個(gè)設(shè)備協(xié)同處理多種污染物，特定設(shè)備在脫除主污染物同時(shí)也間接脫除其它污染物，并為其他設(shè)備脫除污染物創(chuàng)造條件。具體到粉塵系統(tǒng)中將常規(guī)工藝中的脫硫、除塵兩個(gè)的獨(dú)立系統(tǒng)協(xié)同考慮，在脫硫塔中加裝   水平除霧器，并通過(guò)對(duì)煙氣流程中各設(shè)備的一系列改進(jìn)，   終達(dá)到在滿足粉塵排放標(biāo)準(zhǔn)的前提下節(jié)約濕式除塵器投資和場(chǎng)地的目的。
在脫硫塔上游，協(xié)同治理方案通過(guò)低低溫除塵技術(shù)，配合在干式靜電除塵器末級(jí)加裝高壓高頻電源、移動(dòng)電極或機(jī)電多復(fù)式電場(chǎng)等措施，使SO3冷凝附著在粉塵表面、降低粉塵比電阻以避免反電暈，并通過(guò)   煙塵的粒徑分布進(jìn)一步提高脫硫塔的除塵效率。
超凈脫硫技術(shù)以   水平除霧器技術(shù)為核心，通過(guò)   水平除霧器結(jié)構(gòu)形式，優(yōu)化煙氣流場(chǎng)、加強(qiáng)噴淋等措施提效率。
水平除霧器有管式、平板式和屋脊式三種型式：
管式水平除霧器去除大霧滴效果顯著，阻力小，去除小霧滴效果較差。平板式水平除霧器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易引起液滴的二次夾帶。屋脊式水平除霧器設(shè)計(jì)流速大，經(jīng)波紋板碰撞下來(lái)的霧滴可集中流下，減輕煙氣夾帶霧滴，除霧面積比較大。超凈脫硫技術(shù)一般采用多層屋脊式加管式組合型水平除霧器，將將管式水平除霧器加裝在脫硫塔噴淋層和   級(jí)屋脊式之間，借用屋脊式?jīng)_洗水實(shí)現(xiàn)自清潔，同時(shí)預(yù)   粒徑的石膏漿液，防止堵塞并通過(guò)在波紋板葉片上增加小鉤脫除20~100μm的微小顆粒。
超凈脫硫技術(shù)還采用列措施進(jìn)一步提效率：
1、使用雙頭噴嘴增加噴嘴密度、通過(guò)氣液比調(diào)節(jié)和背壓調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)   高的霧化覆蓋率，提高粉塵吸附的概率。
2、設(shè)置帶有氣動(dòng)乳化裝置的雙托盤加強(qiáng)塔內(nèi)煙氣與噴淋液的接觸。
3、增設(shè)導(dǎo)流板、篩板、壁面分。