工业生产中产生的粉尘颗粒物的粒径范围很广,在正常运行工况下,传统除尘器可以捕集绝大多数大颗粒物,但对于小于1μm、难电荷、不润湿的细颗粒物(PM2.5)难以捕集。“PM2.5团聚除尘超低排放技术”通过在燃后区传统除尘器前增设团聚装置,在团聚装置中采用雾化系统在烟道中喷入化学团聚剂,可使得细颗粒物团聚成链状和絮状,附着于大颗粒物,最后,再由传统除尘器对团聚后的大颗粒物进行捕集,从而使烟尘排放达到超低排放标准。
团聚剂的溶剂使用工业水,可以消耗部分脱硫废水。脱硫废水为电厂石灰石湿法脱硫系统中脱硫塔内排放的废水,团聚剂中所使用的电厂脱硫废水是经过中和、絮凝及沉淀等化学方法处理后的脱硫废水。从出水箱中引出处理后的脱硫废水,进行试验。试验前,采集脱硫废水进行了喷雾试验,并未有堵塞喷嘴的情况出现,且喷嘴采用不锈钢材质铸造,未见腐蚀现象发生。脱硫废水喷入烟道后即蒸发掉了,也不会对后续脱硫废水处理设备造成影响。
另外,考虑到脱硫废水对烟道的腐蚀,雾化系统采用专利喷枪则按照雾化角为30°进行设计,该设计可保证无烟气情况下,没有水雾撞击到烟道壁面。而实际的运作中,喷嘴雾化角为22°,再加上烟气流场的情况,更能够确保水雾不碰壁,有效降低脱硫废水对烟道的腐蚀。
3.关键技术
①细颗粒物润湿技术:针对部分憎水性颗粒难以润湿的现象,通过在团聚剂中添加表面活性剂和无机盐,可加速细颗粒物进入团聚剂液滴内部,增强润湿性能,提高湿法脱硫的除尘效率。
②絮凝团聚技术:通过在团聚剂中添加高分子化合物和pH调节剂,可使颗粒物之间以电性中和、吸附架桥的方式团聚在一起,增强团聚效果。
③比电阻调节技术:通过在团聚剂中添加无机盐和活性离子,增强颗粒物的导电性,降低烟气温度,可调节颗粒物比电阻,提高除尘效率。
4.工艺流程
团聚制备系统置于控制室内,全程通过智能控制系统实现其自动控制完成。团聚剂采用工业水稀释后,压缩空气为团聚剂喷入烟道提供动力,雾化系统部分采用我司专利产品喷枪将团聚剂喷入烟道,使烟尘中细颗粒物团聚成链状和絮状,附着于大颗粒物,再由传统除尘器对团聚后的大颗粒物进行捕集,达到高效除尘效果,实现超低排放。
5.主要技术优势
在细微颗粒团聚技术中,常规的除尘技术对细颗粒物的脱除效率很低。如:电团聚电厂排放的μm荷电能力弱;热团聚耗时长;声团聚需耗费大量电能,且会产生噪声;湍流团聚需在高温大Re数条件下效果才明显;磁团聚清除和解磁粒子较困难;光团聚成本大等各种因素,所以燃煤、化工等行业在“超低排放值”面前改造困难。
相比之下,“PM2.5团聚除尘超低排放技术”创新采用化学团聚的方式综合解决了这些问题:
节能,无需大功率动力源,不增加原系统风阻,除尘后烟气温度变化小,不需要二次加热。
减排,烟气经除尘后,浓度可降至5mg/Nm3以下,多环节协同除尘可实现“近零排放”,减排效果不受燃后区烟尘浓度影响。
稳产,在线施工,不改变现有除尘设备和除尘器运行参数、施工周期短,系统智能控制。
经济,该系统投入费用比已知的其他系统投入费用可降低60%以上、运行与维护费用低。
环保,团聚剂稀释液可采用工业水,无废水排放,没有二次污染。
节地,团聚制备系统位于团聚控制室内,控制室占地面积小仅需96㎡,安装位置灵活,选址不受限制、不需要增加大型设备。
6典型案例在水泥厂窑头静电除尘系统中的应用:
应用单位:山阴炫昂建材有限公司
吨位:2500t/d
除尘装置:静电除尘器+团聚强化除尘技术
使用情况:该生产线除尘器前烟气量为310000m3/h,除尘器后颗粒物浓度为35mg/Nm3。2015年10月,在不改变原有工况下,在燃后区传统除尘器前安装团聚系统后经不断调试测试,颗粒物排放浓度下降至7.9mg/Nm3,颗粒物排放浓度下降效率达77%,通过了环保局检测验收。
在煤矸石循环硫化床布袋除尘系统中的应用:
应用单位:山西永皓煤矸石发电有限公司
机组:50MW
除尘装置:布袋除尘器+团聚强化除尘技术
使用情况:2015年5月永皓煤矸石发电厂在除尘器前加装了一级团聚除尘系统后,颗粒物排放浓度下降31%,通过了朔州市环保局检测。
在煤粉炉静电除尘系统中的应用:
应用单位:国电丰城发电有限公司
机组:340MW
除尘装置:静电除尘器+团聚强化除尘技术
使用情况:通过在原电除尘器前增加团聚技术,来提高静电除尘器对PM2.5细颗粒物的脱除效率。技改后,项目通过168h试运,由江西省环保厅环境监测站监测,静电除尘器出口烟尘浓度为9.9~14.7mg/Nm3(技改前为30.8~52.9mg/Nm3),烟尘浓度下降68.90%;脱硫塔出口烟尘排放浓度为1.1~2.8mg/Nm3(技改前为12.6~17.8mg/Nm3),烟尘浓度下降88.79%,通过了江西省环保厅验收,其中颗粒物排放浓度低于5mg/Nm3。