本實(shí)用新型涉及煙氣處理領(lǐng)域,具體地,涉及一種煙氣處理的設(shè)備。
背景技術(shù):
顆粒物是目前我國城市大氣環(huán)境的首要污染物,我國煙塵90%來自燃煤,其中超細(xì)顆粒物(PM2.5)的污染問題更加嚴(yán)重。雖然現(xiàn)有除塵裝置的除塵效率可達(dá)99%以上,但這些除塵器對超細(xì)顆粒物的捕獲率較低,仍有大量的超細(xì)顆粒物進(jìn)入大氣中,以顆粒的數(shù)量計(jì)可達(dá)到飛灰顆粒總數(shù)的90%以上。國家頒布的最新的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)將顆粒物的排放濃度限制提高到50mg/Nm3,這對我國燃煤電廠煙氣排放控制提出了極大的挑戰(zhàn),現(xiàn)有靜電除塵裝置大都無法達(dá)到此標(biāo)準(zhǔn)。采用濕式靜電除塵器,對于SO3、汞和脫硫石膏具有較好的脫除效果,但對于超細(xì)顆粒物的尚有待進(jìn)一步提高脫除效率。
另外傳統(tǒng)的石灰石石膏濕法脫硫工藝和濕式靜電除塵工藝都存在廢水處理問題?;痣姀S脫硫廢水的雜質(zhì)來自煙氣和脫硫用的石灰石,主要包括懸浮物、過飽和的亞硫酸鹽、硫酸鹽以及重金屬,其中很多是國家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)中要求控制的第一類污染物。通常脫硫廢水呈弱酸性,pH值為4.5~6.5,懸浮物含量一般為1~10g/L,含有Cl-、F-、SO42-、Ca2+、Mg2+等陰陽離子及微量重金屬離子,直接外排會對環(huán)境造成影響。一般采用化學(xué)加藥方法處理,該法技術(shù)成熟,但由于廢水處理量大,需要大量的化學(xué)藥劑,投資和運(yùn)行費(fèi)用較高。濕式靜電除塵器的廢水一般進(jìn)入脫硫廢水處理系統(tǒng)。
目前,超細(xì)顆粒物的控制技術(shù)發(fā)展方向主要為在常規(guī)除塵設(shè)備前設(shè)置預(yù)處理措施,使其通過物理或化學(xué)作用長大成較大顆粒后加以清除,包括聲波團(tuán)聚、電凝聚、磁團(tuán)聚、化學(xué)團(tuán)聚、蒸汽相變等?;瘜W(xué)團(tuán)聚技術(shù)可以在既不改變正常生產(chǎn)條件,也不改變現(xiàn)有電除塵設(shè)備和操作參數(shù)的條件下,有效提高電除塵設(shè)備對細(xì)顆粒的脫除效率,但噴入的團(tuán)聚劑中,除含粘結(jié)劑和潤濕劑外,還需加入無機(jī)鹽添加劑與pH值調(diào)節(jié)劑(如磷酸),且工藝水耗量較大。
因此,發(fā)展一種綠色環(huán)保的超細(xì)顆粒物和廢水的處理的設(shè)備是非常必要的。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為了克服現(xiàn)有技術(shù)在煙氣處理中粉塵顆粒物中超細(xì)顆粒物脫除效率低以及廢水處理成本高、不夠環(huán)保的缺陷,本實(shí)用新型提供了一種煙氣處理的設(shè)備,采用本實(shí)用新型的設(shè)備,通過電除塵器和濕式靜電除塵器的耦合,能夠有效提高粉塵顆粒物的脫除效率,還可以實(shí)現(xiàn)廢水的零排放。
具體地,本實(shí)用新型提供了一種煙氣處理的設(shè)備,該設(shè)備包括電除塵器、脫硫單元、濕式靜電除塵器,所述電除塵器的煙氣排放口通過管道與所述脫硫單元的煙氣入口連接,所述脫硫單元的煙氣出口通過管道與所述濕式靜電除塵器的煙氣入口連接,該設(shè)備還包括霧化裝置和廢水分離裝置,脫硫單元的廢水出口與廢水分離裝置的入口連接,所述廢水分離裝置的液體出口與霧化裝置的水入口連接,霧化裝置的出口與電除塵器上游的管道連接。
優(yōu)選地,所述廢水分離裝置的液體出口包括上層液體出口和下層液體出口,所述上層液體出口與脫硫單元的脫硫工藝水入口連接,所述下層液體出口與霧化裝置的水入口連接。
優(yōu)選地,所述上層液體出口和所述濕式靜電除塵器的廢水出口均與脫硫單元的脫硫工藝水入口連接。
優(yōu)選地,所述煙氣處理的設(shè)備還包括廢水處理裝置,所述廢水分離裝置的液體出口包括上層液體出口和下層液體出口,所述上層液體出口與所述霧化裝置的水入口連接,所述下層液體出口與所述廢水分離裝置的入口連接,所述廢水處理裝置的出口與所述濕式靜電除塵器的水入口連接,所述濕式靜電除塵器的廢水出口與所述廢水分離裝置的入口連接。
優(yōu)選地,所述霧化裝置為壓縮空氣噴射霧化裝置。
優(yōu)選地,所述廢水分離裝置為重力型固液分離器。
優(yōu)選地,所述廢水處理裝置為化學(xué)絮凝沉淀裝置。
優(yōu)選地,所述電除塵器為靜電除塵器和/或電袋除塵器。
優(yōu)選地,所述脫硫單元為濕法脫硫裝置。
優(yōu)選地,所述霧化裝置的出口與電除塵器上游的管道連接的位置與所述電除塵器的入口的距離不低于5米。
優(yōu)選地,所述設(shè)備還包括鍋爐,所述電除塵器上游的管道為鍋爐與電除塵器之間的管道,并且所述霧化后的液滴噴入電除塵器上游的管道的位置與電除塵器2之間沒有其它設(shè)備。
本實(shí)用新型結(jié)合了電除塵器、濕法脫硫和濕式靜電除塵器的特點(diǎn),實(shí)現(xiàn)了三者的有機(jī)結(jié)合,既有效解決脫硫和濕式靜電除塵器的廢水問題,通過循環(huán)回用實(shí)現(xiàn)廢水零排放,實(shí)現(xiàn)了超細(xì)顆粒物的聚集和長大,使顆粒物排放濃度低于5mg/Nm3,真正實(shí)現(xiàn)了粉塵顆粒物的近零排放。具體地,本實(shí)用新型通過在電除塵器上游的管道中噴入部分脫硫廢水,不需要增加任何輔助藥劑,既不改變正常生產(chǎn)條件,也不改變現(xiàn)有電除塵設(shè)備結(jié)構(gòu)和操作參數(shù),就可提高電除塵設(shè)備對粉塵顆粒物的脫除效率;同時(shí),該部分脫硫廢水噴入靜電除塵器的上游的管道中完全蒸發(fā),廢水中的污染物轉(zhuǎn)化為固體析出,并隨煙氣中的粉塵一起被電除塵器捕集。而另一部分脫硫廢水或者作為脫硫工藝水進(jìn)入脫硫單元循環(huán)利用,或者經(jīng)過廢水處理裝置凈化處理后作為濕式靜電除塵器的沖洗水而實(shí)現(xiàn)循環(huán)利用,真正實(shí)現(xiàn)廢水零排放和粉塵顆粒物的近零排放,降低了運(yùn)行成本。
本實(shí)用新型能夠?qū)崿F(xiàn)粉塵顆粒物的近零排放的原理可能是:部分脫硫廢水霧化后噴入電除塵器的上游的管道,一方面脫硫廢水蒸發(fā)后引起煙氣溫度降低,粉塵的比電阻下降,同時(shí),析出的無機(jī)鹽類物質(zhì)(如CaCl2·2H2O、MgSO4·H2O、NaCl)也能適當(dāng)降低粉塵比電阻,這都有利于提高靜電除塵器的脫除效率;另一方面煙氣中噴入水霧后,對細(xì)顆粒物有一定的團(tuán)聚作用,在過飽和蒸汽環(huán)境中,蒸汽以PM2.5微粒為凝結(jié)核發(fā)生相變,使微粒粒度增大,質(zhì)量增加,并同時(shí)產(chǎn)生擴(kuò)散和熱泳的作用,促使顆粒物遷移運(yùn)動(dòng)并相互碰撞,使PM2.5團(tuán)聚長大。微細(xì)水霧可以對呼吸性粉塵產(chǎn)生捕集作用,粉塵被水霧濕潤后粒徑、質(zhì)量均增大,而變得易被去除,即使水霧不帶電,只是依靠水霧的增濕作用就能促進(jìn)微細(xì)顆粒的團(tuán)聚,提高后續(xù)電除塵器的除塵效率。
本實(shí)用新型的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的具體實(shí)施方式部分予以詳細(xì)說明。
附圖說明
附圖是用來提供對本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解,并且構(gòu)成說明書的一部分,與下面的具體實(shí)施方式一起用于解釋本實(shí)用新型,但并不構(gòu)成對本實(shí)用新型的限制。在附圖中:
圖1是本實(shí)用新型的煙氣處理的設(shè)備的一種優(yōu)選的實(shí)施方式;
圖2是本實(shí)用新型的煙氣處理的設(shè)備的另一種優(yōu)選的實(shí)施方式。
附圖標(biāo)記說明
1鍋爐 2電除塵器
3脫硫單元 4濕式靜電除塵器
5煙囪 6霧化裝置
7廢水分離裝置 8廢水處理裝置
A燃料 B脫硫廢水
C上層液體 D下層液體
E壓縮空氣 F除塵廢水
G石膏和泥渣 H沖洗水
I固體殘?jiān)?/p>
具體實(shí)施方式
以下對本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是,此處所描述的具體實(shí)施方式僅用于說明和解釋本實(shí)用新型,并不用于限制本實(shí)用新型。
在本文中所披露的范圍的端點(diǎn)和任何值都不限于該精確的范圍或值,這些范圍或值應(yīng)當(dāng)理解為包含接近這些范圍或值的值。對于數(shù)值范圍來說,各個(gè)范圍的端點(diǎn)值之間、各個(gè)范圍的端點(diǎn)值和單獨(dú)的點(diǎn)值之間,以及單獨(dú)的點(diǎn)值之間可以彼此組合而得到一個(gè)或多個(gè)新的數(shù)值范圍,這些數(shù)值范圍應(yīng)被視為在本文中具體公開。
本實(shí)用新型提供了一種煙氣處理的設(shè)備,該設(shè)備包括電除塵器2、脫硫單元3、濕式靜電除塵器4,所述電除塵器2的煙氣排放口通過管道與所述脫硫單元3的煙氣入口連接,所述脫硫單元3的煙氣出口通過管道與所述濕式靜電除塵器4的煙氣入口連接,該設(shè)備還包括霧化裝置6和廢水分離裝置7,脫硫單元3的廢水出口與廢水分離裝置7的入口連接,所述廢水分離裝置7的液體出口與霧化裝置6的水入口連接,霧化裝置6的出口與電除塵器2上游的管道連接。
煙氣依次經(jīng)過電除塵器2、脫硫單元3、濕式靜電除塵器4,將脫硫單元3產(chǎn)生的脫硫廢水經(jīng)過廢水分離裝置7得到液體和固態(tài)殘余物,將廢水分離裝置7得到的液體經(jīng)過霧化裝置6的霧化后得到霧化后的液滴,將所述霧化后的液滴噴入電除塵器2的上游的管道。
根據(jù)本實(shí)用新型一種優(yōu)選的實(shí)施方式,如圖1所示,所述廢水分離裝置7的液體出口包括上層液體出口和下層液體出口,所述上層液體出口與脫硫單元3的脫硫工藝水入口連接,所述下層液體出口與霧化裝置6的水入口連接。更優(yōu)選地,所述上層液體出口和所述濕式靜電除塵器4的廢水出口均與脫硫單元3的脫硫工藝水入口連接。
廢水分離裝置7得到的液體包括上層液體和下層液體,所述上層液體作為脫硫工藝水進(jìn)入脫硫單元3,所述下層液體進(jìn)入霧化裝置6中。更優(yōu)選地,所述上層液體和和所述濕式靜電除塵器4產(chǎn)生的除塵廢水均作為脫硫工藝水進(jìn)入脫硫單元3。
根據(jù)本實(shí)用新型的另一種優(yōu)選的實(shí)施方式,如圖2所示,所述煙氣處理的設(shè)備還包括廢水處理裝置8,所述廢水分離裝置7的液體出口包括上層液體出口和下層液體出口,所述上層液體出口與所述霧化裝置6的水入口連接,所述下層液體出口與所述廢水分離裝置8的入口連接,所述廢水處理裝置8的出口與所述濕式靜電除塵器4的水入口連接,所述濕式靜電除塵器4的廢水出口與所述廢水分離裝置7的入口連接。
廢水分離裝置7得到的液體包括上層液體和下層液體,所述上層液體進(jìn)入霧化裝置6,下層液體進(jìn)入廢水分離裝置8進(jìn)行凈化處理,并將凈化處理后的水作為濕式靜電除塵器4的沖洗水。
在本實(shí)用新型中,所述霧化裝置6可以為壓縮空氣噴射霧化裝置,霧化的條件包括壓力可以為0.3-0.5MPa,經(jīng)霧化裝置霧化后的液滴速度可以為30-50m/s。壓縮空氣E用于提供液態(tài)水霧化的介質(zhì)。
在本實(shí)用新型中,所述廢水分離裝置7可以為重力型固液分離器。所述廢水分離裝置7一方面對懸浮物有過濾作用,另一方面,可以實(shí)現(xiàn)對廢水的有效分離。所述廢水分離裝置7可以根據(jù)密度不同實(shí)現(xiàn)三層分離效果,包括上層液體、下層液體和固態(tài)殘余物。其中,上層液體和下層液體統(tǒng)稱為廢水分離裝置7得到的液體。上層液體的密度小于1010kg/m3,優(yōu)選為1000-1009kg/m3;下層液體中含有少量顆粒物和懸浮物,密度可以為1010-1050kg/m3。最底層為固態(tài)殘余物,所述固態(tài)殘余物可以包括固態(tài)的石膏和泥渣G。
根據(jù)本實(shí)用新型的一種優(yōu)選的實(shí)施方式,所述上層液體C和所述濕式靜電除塵器4產(chǎn)生的除塵廢水F均作為脫硫工藝水進(jìn)入脫硫單元3的方式?jīng)]有特別的限定,例如可以先將所述上層液體C和所述除塵廢水F在進(jìn)入脫硫單元3之前的管道中混合,也可以分別通過入口進(jìn)入脫硫單元3。相應(yīng)地,可以在脫硫單元3與廢水分離裝置7之間脫硫工藝水的管道上設(shè)置所述除塵廢水的入口,也可以在濕式靜電除塵器4與脫硫單元3之間的脫硫工藝水的管道上設(shè)置所述上層液體的入口,或者脫硫單元3與廢水分離裝置7之間脫硫工藝水的管道與濕式靜電除塵器4與脫硫單元3之間的脫硫工藝水的管道平行設(shè)置。
根據(jù)本實(shí)用新型的另一種優(yōu)選的實(shí)施方式,脫硫單元3產(chǎn)生的脫硫廢水D和濕式靜電除塵器4產(chǎn)生的除塵廢水B進(jìn)入廢水分離裝置7的方式?jīng)]有特別的限定,例如可以先將所述脫硫廢水和所述除塵廢水在進(jìn)入廢水分離裝置7之前的管道中混合,也可以分別通過入口進(jìn)入廢水分離裝置7。相應(yīng)地,可以在脫硫單元3與廢水分離裝置7之間的管道上設(shè)置所述除塵廢水的入口,也可以在濕式靜電除塵器4與廢水分離裝置7之間的管道上設(shè)置所述脫硫廢水的入口,或者脫硫單元3與廢水分離裝置7之間的管道與濕式靜電除塵器4與廢水分離裝置7之間的管道平行設(shè)置。
在本實(shí)用新型中,所述廢水處理裝置8可以為化學(xué)絮凝沉淀裝置。根據(jù)一種優(yōu)選的實(shí)施方式,廢水分離裝置7得到的液體包括上層液體和下層液體,下層液體進(jìn)入廢水分離裝置8進(jìn)行凈化處理,得到凈化處理后的水和固體殘?jiān)麵,并將凈化處理后的水作為濕式靜電除塵器4的沖洗水。凈化處理包括使用化學(xué)藥劑進(jìn)行絮凝沉淀,沖洗水的條件包括pH值為6.8-7.5,固體懸浮物<100ppm。
在本實(shí)用新型中,所述電除塵器2可以與鍋爐1連接,所述鍋爐1為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知,在此不再贅述。
在本實(shí)用新型中,所述煙氣可以為需要脫除粉塵顆粒物的各種煙氣,可以為各種燃料A(如煤炭)燃燒的煙氣,例如可以為未經(jīng)任何處理的來自鍋爐1的煙氣,例如可以是來自電廠鍋爐的煙氣,也可以是來自煉鋼鍋爐的煙氣。所述煙氣還可以為經(jīng)過脫硝處理的煙氣。
根據(jù)本實(shí)用新型一種優(yōu)選的實(shí)施方式,所述設(shè)備還包括設(shè)置在電除塵器2上游的脫硝裝置。煙氣在經(jīng)過電除塵器2之前進(jìn)行脫硝處理。所述脫硝處理的工藝為本領(lǐng)域的常規(guī)選擇。例如,所述脫硝處理可以選自低氮燃燒、選擇性催化還原(SCR)工藝和選擇性非催化還原脫硝(SNCR)工藝中的至少一種。具體的設(shè)備和條件為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知,在此不再贅述。根據(jù)更優(yōu)選的一種實(shí)施方式,煙氣在鍋爐1中產(chǎn)生,經(jīng)過脫硝處理后通入電除塵器2。煙氣的組分和流量沒有特別的限定,可以為本領(lǐng)域的常規(guī)選擇,在此不再贅述。
在本實(shí)用新型中,所述電除塵器2的種類沒有特別的限定,可以為本領(lǐng)域的常規(guī)選擇。例如,所述電除塵器2可以為靜電除塵器和/或電袋除塵器,所述靜電除塵器通常為干式靜電除塵器。所述電除塵器2的運(yùn)行煙氣溫度可以為95-160℃。
在本實(shí)用新型中,所述脫硫單元3可以為濕法脫硫裝置,所述濕法脫硫裝置的種類和結(jié)構(gòu)以及運(yùn)行條件可以為本領(lǐng)域的常規(guī)選擇。例如,所述濕法脫硫裝置可以包括依次連通的制漿系統(tǒng)、吸收塔和石膏脫水系統(tǒng)。所述電除塵器2的煙氣排放口通過管道與所述脫硫單元3的煙氣入口連接指的是與濕法脫離裝置的吸收塔的煙氣入口連接。當(dāng)吸收塔上游布置有濃縮塔時(shí),與所述脫硫單元3的煙氣入口連接指的是與濕法脫硫裝置的濃縮塔的煙氣入口連接。
在本實(shí)用新型中,所述脫硫單元3產(chǎn)生的脫硫廢水B的成分為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知,例如所述脫硫廢水通常呈弱酸性,pH值為4.5-6,懸浮物含量為1-10g/L,含有Cl-、F-、SO42-、Ca2+、Mg2+及微量重金屬離子。
在本實(shí)用新型中,所述濕式靜電除塵器4為本領(lǐng)域的常規(guī)選擇。例如可以采用柔性極板除塵,清灰靠極板的全表面均勻水膜自流。優(yōu)選地,所述濕式靜電除塵器4產(chǎn)生的除塵廢水F含有少量細(xì)粉塵和石膏液滴。
在本實(shí)用新型中,所述霧化后的液滴噴入電除塵器上游的管道的位置可以在較大范圍內(nèi)變動(dòng),只要能利用煙氣所含的熱量將霧化后的液滴蒸發(fā)且保證沒有液體水進(jìn)入電除塵器2即可。例如所述霧化后的液滴噴入電除塵器上游的管道的位置與所述電除塵器2的入口的距離不低于5米(優(yōu)選為5-10米)。優(yōu)選地,煙氣的流速約為10-15米/秒,所述霧化后的液滴在管道中停留時(shí)間不低于0.5秒(優(yōu)選為0.5-0.8秒)。
根據(jù)本實(shí)用新型,所述霧化后的液滴在管道中停留時(shí)間指的是霧化后的液滴從噴入電除塵器上游的管道開始至電除塵器2為止所需要的時(shí)間。電除塵器2上游的管道指的是煙氣進(jìn)入電除塵器2的管道,即與電除塵器2入口連接的管道。根據(jù)一種優(yōu)選的實(shí)施方式,所述電除塵器上游的管道為鍋爐1與電除塵器2之間的管道,并且所述霧化后的液滴噴入電除塵器上游的管道的位置與電除塵器之間沒有其它設(shè)備。
在本實(shí)用新型中,所述霧化后的液滴的噴入量可以在較大范圍內(nèi)變動(dòng),該噴入量可以根據(jù)煙氣的溫度來確定。目前常規(guī)燃煤電廠電除塵器前的煙氣溫度通常在120-150℃,霧化后的液滴噴入后會蒸發(fā),與煙氣進(jìn)行換熱,煙氣溫度降低8-15℃。根據(jù)一種優(yōu)選的實(shí)施方式,所述霧化后的液滴的噴入量使得電除塵器2的入口溫度不低于105℃,更優(yōu)選為120-130℃。
在本實(shí)用新型中,電除塵器2出口的煙氣進(jìn)入脫硫單元3進(jìn)行脫硫,脫硫效率可達(dá)99%,經(jīng)過脫硫后的煙氣中SO2濃度低于35mg/Nm3。經(jīng)脫硫后的煙氣進(jìn)入濕式靜電除塵器4中進(jìn)行終極處理,可將煙氣中攜帶的石膏、細(xì)顆粒、SO3及Hg等重金屬脫除。經(jīng)測試,所述濕式靜電除塵器4的出口顆粒物濃度低于5mg/Nm3,實(shí)現(xiàn)粉塵顆粒物的近零排放。
根據(jù)本實(shí)用新型的一種優(yōu)選的實(shí)施方式,濕式靜電除塵器4與煙囪5通過管道連接。經(jīng)過濕式靜電除塵器4處理后的煙氣最終從煙囪5排出。
以下將通過實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)描述。
以下實(shí)施例中,顆粒物濃度、煙氣流量、煙氣濕度、煙氣溫度等均按照燃煤發(fā)電廠通用測試方法和儀器測得,具體參考GB/T 13931-2002(電除塵器性能測試方法)。
在實(shí)施例和對比例中,進(jìn)入電除塵器2的煙氣中含有以下組分(用體積含量表示):CO2的含量14.34%,O2的含量3.25%,N2的含量73.47%,SO2的含量0.06%,H2O的含量8.61%,其余為微量的雜質(zhì)氣體。
電除塵器2為靜電除塵器,脫硫單元3為濕法脫硫裝置,濕式靜電除塵器4購自中國節(jié)能減排有限公司,霧化裝置6為壓縮空氣噴射霧化裝置,廢水分離裝置7為重力型固液分離器,廢水處理裝置8為化學(xué)絮凝沉淀裝置。
實(shí)施例1
如圖1所示,將鍋爐1、電除塵器2、脫硫單元3、濕式靜電除塵器4、煙囪5、霧化裝置6和廢水分離裝置7進(jìn)行連接,其中,鍋爐1的煙氣出口與電除塵器2的煙氣入口連接,所述電除塵器2的煙氣排放口通過管道與所述脫硫單元3的煙氣入口連接,所述脫硫單元3的煙氣出口通過管道與所述濕式靜電除塵器4的煙氣入口連接,濕式靜電除塵器4的煙氣出口與煙囪5連接。脫硫單元3的廢水出口和所述濕式靜電除塵器4的廢水出口均與廢水分離裝置7的入口連接,所述廢水分離裝置7的上層液體出口與脫硫單元3的脫硫工藝水入口連接,下層液體出口與霧化裝置6的水入口連接,霧化裝置6的出口與電除塵器2上游的管道連接。所述濕式靜電除塵器4的煙氣出口與煙囪5連接。
功率為300MW的機(jī)組,燃料A(具體為煤炭)在鍋爐1中燃燒產(chǎn)生煙氣,經(jīng)過脫硝處理后進(jìn)入電除塵器2,脫硝處理的條件包括:采用SCR工藝,催化劑為釩鈦系催化劑,溫度范圍為290-400℃。
電除塵器2的入口煙氣溫度約130℃,煙氣流量約110萬Nm3/h,煙氣中的顆粒物濃度為12g/Nm3。經(jīng)過電除塵器2處理后的煙氣的顆粒物濃度為21mg/Nm3。電除塵器2處理后的煙氣進(jìn)入脫硫單元3進(jìn)行處理。在脫硫單元3中,煙氣中的SO2和石灰石漿液反應(yīng),由此SO2從煙氣中脫除。從吸收塔排出的石灰石漿液經(jīng)過旋流分離、洗滌和脫水后得到石膏,同時(shí)產(chǎn)生了脫硫廢水B。脫硫廢水B的pH值為5.2,懸浮物含量為6.3g/L,所述脫硫廢水中含有Cl-、F-、SO42-、Ca2+、Mg2+。脫硫廢水D的重量約3.8噸。
煙氣經(jīng)過脫硫單元3處理后的脫硫效率達(dá)到了99%。脫硫處理后的煙氣進(jìn)入濕式靜電除塵器4。所述濕式靜電除塵器4采用柔性極板除塵,清灰靠極板的全表面均勻水膜自流。所述濕式靜電除塵器4產(chǎn)生的除塵廢水F含有少量細(xì)粉塵和石膏液滴。濕式靜電除塵器4產(chǎn)生的除塵廢水F約1.2噸。
脫硫廢水B經(jīng)過廢水分離裝置7的分離后,根據(jù)密度不同實(shí)現(xiàn)三層分離效果,分為上層液體、下層液體和固態(tài)殘余物。其中,下層液體F密度約1030kg/m3,重量約3噸,水溫約40℃,進(jìn)入霧化裝置6中在壓縮空氣E的作用下霧化,霧化壓力約0.4MPa,霧化后的液滴速度為40m/s。霧化后的液滴噴入電除塵器2的上游管道,噴入點(diǎn)與電除塵器2的距離為5米,煙氣流速約10m/s,霧化后的液滴在管道中的停留時(shí)間為0.5秒。
經(jīng)測算,下層液體F經(jīng)過霧化后進(jìn)入電除塵器2的上游管道完全蒸發(fā)后,管道中的煙氣濕度由8.61%增加至9.13%,煙氣溫度降低到124℃。煙氣處于不飽和狀態(tài),高于酸露點(diǎn)溫度(酸露點(diǎn)溫度約80-95℃),不會對煙道和電除塵器產(chǎn)生腐蝕,因此,不需要對廢水噴入點(diǎn)后管道及除塵器進(jìn)行改造處理。同時(shí),煙氣濕度的增加和煙氣溫度的降低,也降低了電除塵器中灰的比電阻,有利于提高除塵效率。另外,因煙氣溫度的降低及煙氣含濕量的增加,減少了FGD(煙氣脫硫)系統(tǒng)的水耗量。此外,脫硫廢水中的固體物(重金屬、雜質(zhì)以及各種金屬鹽等)和灰一起懸浮在煙氣中并隨煙氣進(jìn)入電除塵器,在電除塵器中被電極捕捉,隨灰一起外排,因脫硫廢水中固體量和各種金屬鹽含量較少,對灰的物性及綜合利用不會產(chǎn)生影響。
濕式靜電除塵器4處理過的煙氣經(jīng)過煙囪5排放,廢水分離裝置7產(chǎn)生的上層液體C(密度1003kg/m3)和濕式靜電除塵器4產(chǎn)生的除塵廢水F混合后作為脫硫單元3的脫硫工藝水,實(shí)現(xiàn)了循環(huán)利用。另外,收集廢水分離裝置7產(chǎn)生的固態(tài)的石膏和泥渣G,進(jìn)行后續(xù)處理,將固態(tài)石膏運(yùn)至堆場,將泥渣丟棄。
經(jīng)測試,電除塵器2的出口顆粒物濃度(粉塵濃度)約21mg/Nm3,脫硫單元3的出口顆粒物(含石膏攜帶)濃度約16mg/Nm3,濕式靜電除塵器4的出口顆粒物濃度約4mg/Nm3,實(shí)現(xiàn)了粉塵的近零排放(<5mg/Nm3)。通過廢水循環(huán)利用和管道噴入,脫硫單元和濕式靜電除塵器無廢水外排,真正實(shí)現(xiàn)了廢水零排放。
實(shí)施例2
采用與實(shí)施例1相同的煙氣處理的設(shè)備。
采用與實(shí)施例1相同的煙氣處理的方法,不同的是,廢水分離裝置7分離得到的下層液體F的密度為1010kg/m3,在霧化裝置6中的霧化壓力約為0.3MPa,霧化后的液滴速度約為30m/s,霧化后的液滴噴入電除塵器2的上游管道,噴入點(diǎn)與電除塵器2的距離為8米,煙氣流速約12m/s,霧化后的液滴在管道中的停留時(shí)間為0.6秒。下層液體F經(jīng)過霧化后進(jìn)入電除塵器2的上游管道完全蒸發(fā)后,管道中的煙氣濕度由8.61%增加至9.18%,煙氣溫度降低到120℃。
經(jīng)測試,電除塵器2的出口顆粒物濃度(粉塵濃度)約21mg/Nm3,脫硫單元3的出口顆粒物(含石膏攜帶)濃度約12mg/Nm3,濕式靜電除塵器4的出口顆粒物濃度約3mg/Nm3,實(shí)現(xiàn)了粉塵的近零排放(<5mg/Nm3)。
實(shí)施例3
采用與實(shí)施例1相同的煙氣處理的設(shè)備。
采用與實(shí)施例1相同的煙氣處理的方法,不同的是,廢水分離裝置7分離得到的下層液體F的密度為1050kg/m3,在霧化裝置6中的霧化壓力約為0.5MPa,霧化后的液滴速度約為50m/s,霧化后的液滴噴入電除塵器2的上游管道,噴入點(diǎn)與電除塵器2的距離為10米,煙氣流速約12m/s,霧化后的液滴在管道中的停留時(shí)間為0.8秒。下層液體F經(jīng)過霧化后進(jìn)入電除塵器2的上游管道完全蒸發(fā)后,管道中的煙氣濕度由8.61%增加至9.02%,煙氣溫度降低到125℃。
經(jīng)測試,電除塵器2的出口顆粒物濃度(粉塵濃度)約21mg/Nm3,脫硫單元3的出口顆粒物(含石膏攜帶)濃度約18mg/Nm3,濕式靜電除塵器4的出口顆粒物濃度約4.5mg/Nm3,實(shí)現(xiàn)了粉塵的近零排放(<5mg/Nm3)。
實(shí)施例4
如圖2所示,將鍋爐1、電除塵器2、脫硫單元3、濕式靜電除塵器4、煙囪5、霧化裝置6、廢水分離裝置7和廢水處理裝置8進(jìn)行連接,其中,鍋爐1的煙氣出口與電除塵器2的煙氣入口連接,所述電除塵器2的煙氣排放口通過管道與所述脫硫單元3的煙氣入口連接,所述脫硫單元3的煙氣出口通過管道與所述濕式靜電除塵器4的煙氣入口連接,脫硫單元3和濕式靜電除塵器4的廢水出口均與廢水分離裝置7的入口連接,所述廢水分離裝置7的上層液體出口與霧化裝置6的水入口連接,霧化裝置6的出口與電除塵器2上游的管道連接;所述廢水分離裝置7的下層液體出口與廢水處理裝置8的入口連接,所述廢水處理裝置8的水出口與濕式靜電除塵器4的水入口連接,所述濕式靜電除塵器4的廢水出口與所述廢水分離裝置7的入口連接。所述濕式靜電除塵器4的煙氣出口與煙囪5連接。
功率為300MW的機(jī)組,燃料A(具體為煤炭)在鍋爐1中燃燒產(chǎn)生煙氣,經(jīng)過脫硝處理后進(jìn)入電除塵器2,脫硝處理的條件包括:采用SCR工藝,催化劑為釩鈦系催化劑,溫度范圍為290-400℃。
電除塵器2的入口煙氣溫度約130℃,煙氣流量約110萬Nm3/h,煙氣中的顆粒物濃度為12g/Nm3。經(jīng)過電除塵器2處理后的煙氣的顆粒物濃度為21mg/Nm3。電除塵器2處理后的煙氣進(jìn)入濕法脫硫裝置3進(jìn)行處理。在濕法脫硫裝置3中,煙氣中的SO2和石灰石漿液反應(yīng),由此SO2從煙氣中脫除。從吸收塔排出的石灰石漿液經(jīng)過旋流分離、洗滌和脫水后得到石膏,同時(shí)產(chǎn)生了脫硫廢水B。脫硫廢水B的pH值為5.5,懸浮物含量為4.5g/L,所述脫硫廢水中含有Cl-、F-、SO42-、Ca2+、Mg2+。脫硫廢水B的重量約5噸。
煙氣經(jīng)過濕法脫硫裝置3處理后的脫硫效率達(dá)到了99%。脫硫處理后的煙氣進(jìn)入濕式靜電除塵器4。所述濕式靜電除塵器4采用柔性極板除塵,清灰靠極板的全表面均勻水膜自流。所述濕式靜電除塵器4產(chǎn)生的除塵廢水F含有少量細(xì)粉塵和石膏液滴。濕式靜電除塵器4產(chǎn)生的除塵廢水約1.5噸。
脫硫廢水B經(jīng)過廢水分離裝置7的分離后,根據(jù)密度不同實(shí)現(xiàn)三層分離效果,分為上層液體C、下層液體F和固態(tài)殘余物。其中,上層液體C的密度約1005kg/m3,重量約2噸,水溫約40℃,進(jìn)入霧化裝置6中在壓縮空氣E的作用下霧化,霧化壓力約0.4MPa,霧化后的液滴速度為40m/s。霧化后的液滴噴入電除塵器2的上游管道,噴入點(diǎn)與電除塵器2的距離為5米,霧化后的液滴在管道中的停留時(shí)間為0.5秒。
經(jīng)測算,上層液體C經(jīng)過霧化后進(jìn)入電除塵器2的上游管道完全蒸發(fā)后,管道中的煙氣濕度由8.61%增加至8.91%,煙氣溫度降低到126℃。煙氣處于不飽和狀態(tài),高于酸露點(diǎn)溫度(酸露點(diǎn)溫度約80-95℃),不會對煙道和電除塵器產(chǎn)生腐蝕,因此,不需要對廢水噴入點(diǎn)后管道及除塵器進(jìn)行改造處理。同時(shí),煙氣濕度的增加和煙氣溫度的降低,也降低了電除塵器中灰的比電阻,有利于提高除塵效率。另外,因煙氣溫度的降低及煙氣含濕量的增加,減少了FGD(煙氣脫硫)系統(tǒng)的水耗量。此外,脫硫廢水中的固體物(重金屬、雜質(zhì)以及各種金屬鹽等)和灰一起懸浮在煙氣中并隨煙氣進(jìn)入電除塵器,在電除塵器中被電極捕捉,隨灰一起外排,因脫硫廢水中固體量和各種金屬鹽含量較少,對灰的物性及綜合利用不會產(chǎn)生影響。
濕式靜電除塵器4處理過的煙氣經(jīng)過煙囪5排放,廢水分離裝置7產(chǎn)生的下層液體D經(jīng)過廢水處理裝置8的凈化處理,凈化處理包括使用化學(xué)藥劑進(jìn)行絮凝沉淀,并將凈化處理后的水作為濕式靜電除塵器4的沖洗水。沖洗水的條件包括pH值為7.2,固體懸浮物為65ppm。
另外,收集廢水分離裝置7產(chǎn)生的固態(tài)石膏和泥渣H以及廢水處理裝置8產(chǎn)生的固體殘?jiān)M(jìn)行后續(xù)處理,將固態(tài)石膏運(yùn)至堆場,將泥渣和固體殘?jiān)鼇G棄。
經(jīng)測試,電除塵器2的出口顆粒物濃度(粉塵濃度)約21mg/Nm3,濕法脫硫裝置3的出口顆粒物(含石膏攜帶)濃度約16mg/Nm3,濕式靜電除塵器4的出口顆粒物濃度約4mg/Nm3,實(shí)現(xiàn)了粉塵的近零排放(<5mg/Nm3)。通過廢水循環(huán)利用和管道噴入,濕法脫硫裝置和濕式靜電除塵器無廢水外排,真正實(shí)現(xiàn)了廢水零排放。
對比例1
按照與實(shí)施例1相同的方式將鍋爐1、電除塵器2、脫硫單元3、濕式靜電除塵器4、煙囪5進(jìn)行連接。不同的是,不包括霧化裝置6和廢水分離裝置7。
功率為300MW的機(jī)組,燃料A(具體為煤炭)在鍋爐1中燃燒產(chǎn)生煙氣,經(jīng)過脫硝處理后進(jìn)入電除塵器2。按照與實(shí)施例1相同的條件進(jìn)行處理。
煙氣依次通過電除塵器2、脫硫單元3、濕式靜電除塵器4之后經(jīng)過煙囪5排放。
經(jīng)測算,電除塵器2的入口煙氣溫度130℃,電除塵器2的出口顆粒物濃度(粉塵濃度)35mg/Nm3,脫硫單元3的出口顆粒物(含石膏攜帶)濃度25mg/Nm3,濕式靜電除塵器4的出口顆粒物濃度7mg/Nm3。脫硫單元3產(chǎn)生的脫硫廢水3.8噸,濕式靜電除塵器4產(chǎn)生的除塵廢水1.2噸,需要進(jìn)行處理后達(dá)標(biāo)外排。
從實(shí)施例和對比例的結(jié)果可以看出,采用本實(shí)用新型提供的煙氣處理的設(shè)備,經(jīng)過處理后的煙氣,實(shí)現(xiàn)了粉塵的近零排放(<5mg/Nm3),此外,濕法脫硫裝置和濕式靜電除塵器無廢水外排,實(shí)現(xiàn)了廢水的零排放。而與此相對的是,在對比例1中濕式靜電除塵器4出口的煙氣中的顆粒物濃度明顯高于實(shí)施例1,同時(shí)還產(chǎn)生了大量廢水,還需要經(jīng)過后續(xù)的處理方可排放。
以上詳細(xì)描述了本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式,但是,本實(shí)用新型并不限于上述實(shí)施方式中的具體細(xì)節(jié),在本實(shí)用新型的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi),可以對本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行多種簡單變型,這些簡單變型均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
另外需要說明的是,在上述具體實(shí)施方式中所描述的各個(gè)具體技術(shù)特征,在不矛盾的情況下,可以通過任何合適的方式進(jìn)行組合。為了避免不必要的重復(fù),本實(shí)用新型對各種可能的組合方式不再另行說明。
此外,本實(shí)用新型的各種不同的實(shí)施方式之間也可以進(jìn)行任意組合,只要其不違背本實(shí)用新型的思想,其同樣應(yīng)當(dāng)視為本實(shí)用新型所公開的內(nèi)容。