在我国火电、钢铁、建材、彩色、水泥、玻璃、石化、焦化等行业,烟气脱硫主要采用湿法脱硫工艺,特别是石灰石石膏法、氨法脱硫等工艺。烟气经脱硫系统净化后,一般形成45-55℃低温饱和湿烟气。这些湿烟气通过烟囱直接排入大气环境。由于温度下降,一些气态水很快就会与烟气中的污染物尘,SO3气溶胶,NH3.气溶胶、石膏浆等。)凝结成液滴,在烟囱周围形成雾状水蒸气。散射在阳光下,形成彩色烟羽。从不同的角度来看,它通常是白色、灰色、白色、蓝色或黄色。严重时,附近会形成石膏雨或氨逃逸。目前,火电和非电力领域已将彩色烟羽的治理纳入当地环保政策,促进超低排放。
根据有色烟羽的原因,目前的烟气除白工艺主要有几个方向:减少烟气中的水分;提高烟气排放温度;减少烟气流量和二次夹带;采用烟塔一体化技术;引入热风混合排放。烟气中的水分可通过以下措施减少:(1)通过烟气换热器减少原烟气进入FGD系统温度;(2)脱硫后,净烟气增加管束除雾器,去除大部分液滴;(3)脱硫净烟气加湿电除尘器,去除大部分细粒液滴;(4)脱硫后,通过换热器冷凝净烟气,降低烟气温度,冷凝回收烟气中的水分;为了提高烟气的最终排放温度,净烟气的排放温度可以通过GGH达到80℃左右。加热后的烟气处于不饱和状态。通过烟囱排放后,不会形成白烟。
湿式脱硫过程中常用的烟气换热器有四种:旋转式烟气换热器、热管式烟气换热器(GGH),管式热媒水强制循环式换热器(MGGH)
旋转式烟气换热器和热管式烟气换热器安装在引风机后脱硫塔入口前,可将脱硫塔入口烟气降至90-100℃,降低烟气温度后,烟气体积减小,原脱硫塔上升流量自然减小,与脱硫液接触的反应时间延长,脱硫效率相应提高。同时,由于入口烟气温度降低,与脱硫液接触时产生的水蒸气量也会大大降低,烟气中水蒸气的总体积也会降低。此外,由于入口烟气温度的降低,脱硫塔的总运行温度会降低,排放烟气中的饱和湿度(绝对湿度)含水量也会大大降低。此外,净烟GGH温度可提高到80℃,在排放温度下,净烟气不饱和,不会产生白烟。
国内引进初期,由于运行过程中存在堵塞、漏烟、腐蚀等问题,大部分电厂已取消,大部分新电厂已取消FGD系统没有预留位置,难以改造。MGGH已经克服了上述问题,因为冷却器和再热器可以单独布置,更方便烟道布置。
MGGH采用间接换热,以水为媒介,从高温烟气吸热到尾烟道放热,提高净烟气温度,提高烟气排放高度,降低污染物落地浓度,消除白烟。
MGGH系统工作原理MGGH烟气余热利用技术系统综合应用:①出口烟气余热由热回收器回收,除尘器入口温度由120.150℃降至90.100℃。烟气温度的降低促进了粉尘比电阻的相应降低,大大提高了除尘效率,有效去除了烟气中的大部分S03、满足低排放要求,节约湿脱硫工艺用水量,减少烟囱水蒸气排放。②热回收器回收的热量从热媒体运输到烟气再加热器,脱硫出口烟气温度从50左右℃升至约80℃,避免烟囱滴落,减少烟囱腐蚀,提高烟气排放高度,消除烟羽视觉污染。
在燃煤锅炉末端脱硫过程中,控制吸收塔后烟囱颗粒排放的设施主要是折叠板除雾器。在工作流量下,去除20个折叠板除雾器μm上述颗粒效率显著,但去除20颗粒效率显著μm以下小颗粒效率差;随着环境保护的增加,如何在超低排放政策下有效去除小颗粒,确保运行成本的可持续性是一个亟待解决的问题。
管束除雾器是近年来兴起并逐渐应用的一种新型高效除雾器。具有去除小颗粒效率高、阻力小、投资成本低、维护简单等特点。吸收塔入口的颗粒含量≤30mg/nm在3的前提下,吸收塔烟囱出口颗粒含量≤5mg/nm3、可长期稳定运行。
管束除尘除雾器主要依靠吸收塔上部低温饱和净烟气中含有大量小雾滴的特点。利用大量小雾滴的高速运动条件,增加粉煤灰颗粒与雾滴碰撞的可能性。雾滴和粉煤灰颗粒凝结,捕获和去除这部分小粉煤灰尘和雾滴。
管束除尘器的工作原理可以简单地表达为三种运动状态:粉煤灰颗粒。雾滴的凝结。在烟气高速旋转和剧烈混合的过程中,去除烟气中携带的雾滴和粉尘颗粒。
湿式静电除尘器是一种高效的气液分离湿法设备,捕获烟气中的微米和亚微米颗粒,确保烟气中的水雾和粉尘达到标准排放。工作原理:通过静电控制装置和DC高压发生器,将交流电转化为DC到除雾装置,在电晕线(阴极)和酸雾收集板(阳极)之间形成强电场,使空气分子电离,立即产生大量电子和正。负离子,这些电子和离子在电场力的作用下定向移动,形成吸烟的媒介。
同时,在电场力的作用下,这些酸雾颗粒进行定向运动,以捕获酸雾的阳极管。之后,电荷颗粒在极板上释放电子,失去电荷的酸雾颗粒在重力作用下流向电除雾器底部,达到净化雾滴的目的。
进口烟气粉尘颗粒浓度不高于3000mg/nm3、电除雾器出口细粉尘颗粒不高于30mg/nm3、去除效率不低于90%。进口烟雾滴浓度不高于750mg/m3时,电除雾器出口烟气中的雾滴不高于70mg/m3.烟囱出口无明显白雾(冬季由于温差或低压,可能会有一些白烟)。去除效率不低于90%。