[發明專利]一種濕法脫硫后煙氣的高效濕式電除塵凈化裝置與方法

有效

• 申請號: 201410427996.4
• 申請日: 2014-08-27
• 公開（公告）號: CN104226479B
• 公開（公告）日: 2017-06-06
• 發明（設計）人: 柴發合;黃家玉;張凡;石應杰;鄧雙;劉宇;束韞;王洪昌;朱金偉;田剛
• 申請（專利權）人: 中國環境科學研究院
• 主分類號: B03C3/16
• 分類號: B03C3/16;B03C3/014
• 代理公司: 北京北新智誠知識產權代理有限公司11100
• 代理人: 劉秀青,熊國裕

技術領域

本發明涉及一種濕法脫硫后煙氣的高效濕式電除塵凈化裝置與方法，屬于大氣污染控制技術領域。

背景技術

目前，燃煤鍋爐煙氣脫硫主要采用濕法脫硫技術。在濕法脫硫系統運行中，不可避免產生了SO₃酸霧、漿液滴氣溶膠，或氨鹽類氣溶膠等PM_2.5，對人體健康和環境造成嚴重的危害；后續設備的防腐成本隨之提高。

早期的濕法脫硫系統，如石灰石-石膏法工藝系統中一般都裝有煙氣換熱器(GGH)，以加熱脫硫后凈煙氣，提高煙氣抬升高度，有利于煙氣擴散，有效避免了“石膏雨”現象。但實際運行過程中，GGH容易產生堵塞、腐蝕問題，嚴重影響系統的安全運行。目前，超過70％的WFGD系統取消GGH。但取消GGH后，在煙囪周圍產生明顯的“石膏雨”，對周邊環境產生嚴重污染。

燃煤電廠排放的一次PM_2.5超細顆粒物分為直接固態(或液態)形式排出的PM_2.5超細顆粒物，和在煙氣溫度狀態下以氣態或蒸汽形式排出，在煙羽的稀釋和冷卻過程中凝結成固態(或液態)的凝結型PM_2.5超細顆粒物。這些凝結型顆粒物(如SO₃酸霧、HCl、NH₃、水汽)大多是灰霾的前體物，對電廠周邊環境的影響不可忽略。

目前，傳統的濕式電除塵器技術能夠有效捕集微細顆粒物(PM_2.5粉塵、SO₃酸霧、氣溶膠)、重金屬(Hg、As、Se、Pb、Cr)；對PM_2.5顆粒的捕集效率在98％以上，煙塵排放可達10mg/m³甚至5mg/m³以下；能有效解決濕法脫硫系統帶來的管道設備腐蝕以及“石膏雨”等景觀污染問題。然而，傳統濕式電除塵器對亞微米(≤1μm)粒徑范圍內顆粒的捕集效率較低，對凝結型顆粒物(灰霾前體物)的去除能力有限。因此，為進一步深度凈化濕法脫硫后煙氣，需增強濕式電除塵器對超細顆粒物及凝結型顆粒物的去除性能。

發明內容

本發明的目的在于提供一種濕法脫硫后煙氣的高效濕式電除塵凈化裝置，該裝置集水汽凝結相變與濕式電除塵于一體，結構緊湊，能達到燃煤鍋爐濕法脫硫后煙氣的深度凈化效果。

本發明的另一目的在于提供一種用所述高效濕式電除塵凈化裝置凈化濕法脫硫后煙氣的方法，該方法增強了濕式電除塵器對超細顆粒物及凝結型顆粒物的去除性能，可深度凈化濕法脫硫后的煙氣。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種濕法脫硫后煙氣的高效濕式電除塵凈化裝置，該裝置包括自下向上依次設置在殼體中的氣體進口、換熱管、數個增濕噴嘴、陰極固定框架、數個集塵管、數個清洗噴嘴和氣體出口，其中，數個集塵管上、下兩端分別與上花板和下花板密封連接，組成集塵管束；數條放電極線分別內置于集塵管，由陰極固定框架固定；所述陰極固定框架與殼體外的高壓電源連接。

在本發明的凈化裝置中，所述換熱管可以為普通圓管，而為了增大換熱管的外表面積，提高換熱效率，也可以選擇翅片管；更進一步，為了優化氣流分布，所述換熱管在殼體內呈層狀設置。換熱管內以空氣或水作為傳熱媒介。

優選地，所述的集塵管材質為不銹鋼或導電玻璃鋼，其橫截面為圓形或正多邊形。

優選地，所述圓形橫截面的內徑或正多邊形的內切圓直徑為200mm～800mm。

優選地，為了增大集塵管的外表面積，提高換熱效率，所述集塵管的外壁設有翅片。

優選地，所述數個集塵管組成的集塵管束為單級或由多級串聯組成，集塵管外壁間以空氣或水作為傳熱媒介。

優選地，所述增濕噴嘴采用連續噴淋的工作模式，所述清洗噴嘴采用間歇噴淋的工作模式。

優選地，所述殼體外部設有液體循環泵，該液體循環泵通過液體管路連接至增濕噴嘴和清洗噴嘴，籍此使得殼體底部接收的液體得到循環利用。

一種所述高效濕式電除塵凈化裝置凈化濕法脫硫后煙氣的方法，包括以下步驟：

(1)經燃煤鍋爐濕法脫硫后煙氣由氣體進口通入裝置；

(2)使煙氣經換熱管降溫及增濕噴嘴噴淋增濕降溫后達到飽和或過飽和水汽狀態；

(3)控制集塵管內煙氣流速在0.5～3m/s，停留時間在2～12s；

(4)煙氣經過集塵管內發生水汽凝結相變，同時在電場力作用下，微粒被收集到集塵管內表面，由集塵管內表面形成的水膜清洗去除。