技术丨复合型除尘器除尘脱硫一体化工艺实验研究

随着复合型除尘器在我国的大力推广，除尘脱硫一体化工艺的发展问题不断的在复合型除尘器中出现，而在这其中新形势下复合型除尘器除尘脱硫一体化工艺实验研究发展的效果，是直接关系到复合型除尘器除尘脱硫一体化工艺实验研究的最后效果的关键因素之一。因此，本文主要就复合型除尘器除尘脱硫一体化工艺实验研究进行分析。

一、前言

如何做好新形势下复合型除尘器除尘脱硫一体化工艺实验研究研究发展工作，为复合型除尘器除尘脱硫一体化工艺实验研究实现可持续发展提供坚实的安全保障，是现在复合型除尘器除尘脱硫一体化工艺实验研究面临的迫在眉睫、函需解决的头等课题。

二、应用前景

我国政府对二氧化硫和酸雨污染十分重视。1990 年12 月，国务院环委会第 19 次会议通过了《关于控制酸雨发展的意见》;1992 年国务院批准在贵州、长沙等九大城市开展征收工业烧煤二氧化硫排污费和酸雨结合防治试点工作。1995 年8 月，全国人大常委会通过了新修订的《中华人民共和国大气污染防治法》，规定在全国划定酸雨控制区和二氧化硫控制区，并在“两控区”内强化对二氧化硫和酸雨的污染控制。1998 年1 月，国务院正式批准《酸雨控制区和二氧化硫控制区划分方案》。为了实现两控区的控制目标，国务院文件还具体规定：新建、改造烧煤含硫量大于 1% 的电厂，必须建设脱硫的设施。现有烧煤含硫量大于 1% 的电厂，要在 2010 年前分期分批建成脱硫设施或采取其他相应结果的减排 SO2 的措施。

根据我们目前了解的国内外行情来看，在电站锅炉的脱硫除尘设备上，多采用石灰石法设备，耗资 1.5 亿多元，设备磨损快，维护检修费用大，运行费也大，发电企业难以承受。而还原法烟气脱硫除尘一体化装置预计的单位售价为 3680 万元 / 台。为实现火电厂烟气脱硫国产化的目标，国家经贸委将会同有关部门建立火电厂烟气脱硫关键技术和设备国产化协调会议制度，在解决国产化重大问题的同时，组织实施烟气脱硫国产化示范工程;积极扶持脱硫设备的生产和供应，培育有创新实力的脱硫工程公司，研究制定促进火电厂烟气脱硫国产化的配套政策。有关专家指出，将脱硫脱销除尘一体化技术装置国产化项目全面推广实施，就要废除喷淋塔和石灰石 - 石膏法，这将为我国有色金属冶炼及热电厂节约大量的投资治理废气费用。该装置的投资是同类产品投资的 30%，运行费用是同类装置的 20%;硫资源回收，可实现以废治废。

三、工艺流程概述

还原法脱硫脱硝除尘一体化技术主要用于解决治理有色金属冶炼和以劣质煤燃烧的电站锅炉燃烧产生的废气。其创新之处在于：从自然现象中找到切入点，率先应用还原法治理烟气污染，运用地质化学原理，按照火山口固硫成因的原理，在本项目的工艺流程中通过两级吸收、两次配气，将烟气均匀地注入脱硫塔还源液内，多元化还原反应沉积单质硫，烟气二氧化硫的回收率达95% 以上，烟尘净率达 99%，还原液可循环使用，无二次污染，可实现脱硫除尘一体化;采用计算机模拟设计，优化脱硫塔及塔内的烟管喷嘴等的布置，优化还原液浓度、Na/S 比、还原液流量等运行指标，可以保证脱硫塔内的烟气注射到还原液里是均匀的，以最小的消耗取得最好的脱硫效果，工艺技术先进，造价低廉，容易实施，产业化前景广阔。

第一区段：设计烟气进入后成“U”走向，在装置上安装 10个喷头，高压雾化喷淋，将烟尘沉降在除尘器下部，用螺旋出渣机定时卸出，以疏水阀疏水。

第二区段：利用变径增加压强，克服液体对气体的阻力，烟气通过烟道分别均匀地插在吸收液中，两次吸收反应后，烟尘和亚硫酸盐排入固液分离器，吸收液输回重复使用。

第三区段：经过脱硫塔排出的烟气通过氧化冷却除水雾后从烟囱排放，此区段靠鼓风进氧和吸湿材料完成脱水。本装置的工艺创新和科学思维，适用性强，开发应用转化容易。

四、除尘器在设计和运行方面要注意的问题

1、在设计上的注意的问题

目前电除尘器改造考虑安装电袋一体化除尘器基本是前一电场是电除尘器，原电除尘器后二、三个电场改造袋式除尘器，大部分改造基本是这个思路，所以两个不同形式的除尘器组合，在设计方面即要考虑电除尘器使用运行条件又要考虑袋式除尘器的使用条件，设计参数和布置上要注意以下几方面;

(一)目前电除尘器设计电场风速一般低于 1.2m/s，袋式除尘器的气布比 0.8 ～ 1.2m/min，这个设计参数我们认为对电袋一体化除尘器也适用，如果电袋一体化除尘器电场内风速过高，本来就使用一个电场，未完全荷电粉尘及未吸附在集尘极上就进入后面的袋式除尘器区域，并且也易产生二次飞扬，电场除尘效果不能够体现。对袋式除尘器而言，气布比不能一般不能大于 1.2m/min，如果为了降低成本减少滤布面积，势必造成除尘器阻力的增加及滤袋磨损加大降低滤袋的使用寿命，如果这样考虑电袋一体化除尘器滤袋数量不会减少多少。

(二)如果按前面电除尘器后面袋式除尘器组合，除尘器即要考虑前面安装气流分布板，后面又要考虑袋式除尘器滤袋不能直接冲刷，以及每个滤袋的烟气分布的均匀，组合除尘器内的烟气流向改变需要安装导流板，相应本体内阻力也要增加。

2、 在运行方面注意的几个问题

我们认为在运行方面其操作的复杂性超过单独使用袋式除尘器和电除尘器，运行工况的适应性降低。主要考虑以下几点;

(一)煤种发生变化，灰份增加及风量增加，前面电除尘器电场的除尘效率降低，势必增加袋式除尘器的负担。

(二)锅炉启停及低负荷烧油运行时，考虑除尘器运行条件要按袋式除尘器考虑。

3、检修维护要考虑的问题

一般而言，电除尘器在运行时如果振打和电场内集尘极、放电极出现问题是不能在线检修，单独使用的袋式除尘器可以分割单独的区隔离在线检修，但采用电袋一体化除尘器也不能在线检修，因为前面有电除尘器，如果运行时有滤袋破损如何进行更换，则需要在设计结构上加以考虑。

五、脱硫除尘的综合治理

按照国家环保排放标准，配水膜除尘器的老机组粉尘排放普遍不合格，必须改造。实施上述脱硫方案，喷入的钙粉又进一步增加了灰量。因此，使脱硫方案与除尘改造有机结合，达到全面综合治理的目标，是人们最为关注的问题。

全面考虑改造技术的难易程度和资金投入等因素，采用水膜除尘器串联一或二电场电除尘器的改造方案作为简易一体化脱硫改造的配套工程。该方案简单易行，既显著提高除尘效率，又节省大量资金，还保留了湿式除尘器的脱硫功能。与燃烧产生的粉尘量相比，脱硫产物的生成量是比较小的，对电除尘器影响不大。同时，湿式除尘器的增湿，能够改善烟气性质，降低粉尘比电阻，对改善后面电除尘器的总体工作性能是有利的，主要表现在以下方面：

1、烟气温度

飞灰比电阻值偏高，是影响电除尘器效率的关键因素，如何提高高比电阻灰的电除尘效率是一大难题。飞灰比电阻与烟气温度有关，其峰值根据煤灰特性出现在 121 ～ 232 ℃之间，在 232℃以上时，飞灰的比电阻与绝对温度成反比，与烟气成份无关;而在低于 121 ℃时，飞灰比电阻与绝对温度成正比，并与烟气的湿度和其它成份有关。

2、烟气湿度

根据粉尘比电阻随温度和湿度的变化而发生改变的原理，常用烟气增湿处理的方法进行烟气调质。通常直接向烟气中喷入水或蒸汽，具体实施是在电除尘器前特制增湿塔中进行，处理比较经济，技术上较为成熟，国内外采用较多。特别是在水泥干法窑电除尘器上普遍采用这一方法，现在国际上带增湿塔的卧式电除尘器已成为现代化水泥厂不可缺少的组成部分。

在脱硫除尘一体化方案中，水膜除尘器起到增湿塔的作用。烟气通过文丘里水膜除尘器后，含水量增加，粉尘比电阻随温度的降低和湿度的增大而降低。对辽宁发电厂 15 号炉文丘里水膜除尘器入口和出口的飞灰比电阻进行现场实测，最终测试结果为：入口在 1011 ～ 1012 Ω.cm 范围波动;出口在 108 ～ 109 Ω.cm 范围波动。

可见，在湿式除尘器后，飞灰比电阻值明显降低，且恰好处于电除尘器处理粉尘的最佳比电阻范围内，对改善电除尘器性能十分有利。但要注意严格控制水膜除尘器出口烟温和湿度，防止电除尘器电极系统及壳体腐蚀。

3、 烟气含尘浓度

以水膜除尘器作为电除尘器前的预除尘器，能够显著降低电除尘器入口烟气的含尘浓度，是克服电晕闭塞现象的有效措施，有助于提高电除尘器效率。

六、结束语

综上所述，本文所提到的复合型除尘器除尘脱硫一体化工艺实验的研究工作，希望可以对复合型除尘器除尘脱硫一体化工艺实验的发展提供参考价值。随着复合型除尘器除尘脱硫一体化工艺实验的不断开展， 对复合型除尘器除尘脱硫一体化工艺实验的研究工作也将成为保障复合型除尘器除尘脱硫一体化工艺实验的重要工作。

参考文献：

[1] 刘振全，朱青青，孔秀琴 . 复合型除尘器除尘脱硫一体化工艺实验研究 [J]. 环境与可持续发展 . 环境污染治理技术与设备 .2014(02):50-53.

[2] 唐松林 . 喷雾塔脱硫除尘装备的发展现状 [J]. 佛山陶瓷 .2014(06):2-3.

[3] 孔祥超，程凯， 高云鹏 . 自激式除尘脱硫装置流场的数值模拟 [J]. 长春工业大学学报 ( 自然科学版 ) .2014(03):24-28.