CN102335538A - 一种复合污染物脱除装置及方法 - Google Patents

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刘大华
戴永阳
葛介龙
周超炯
傅峡
梁丁宏
余顺利
马湖刚
周许生
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Abstract

本发明公开了一种复合污染物脱除装置，包括脱除塔，脱除塔下部开有烟气进口，脱除塔上部开有烟气出口，烟气进口上部的脱除塔内设有至少一层喷淋器，所述喷淋器上方的脱除塔内还设有湿式电除尘器。一种复合污染物脱除方法，依次包括以下步骤：喷淋吸收、湿式电除尘。本发明的优点是：不仅省去了FGD装置中的除雾器，而且还能够使烟气中的SO2去除率≥96％，汞的脱除率≥75％，酸雾气溶胶去除率≥95％，PM2.5/PM10去除率≥95％，使用SCR工艺脱硝或氨法工艺脱硫，则氨逃逸可控制在5ppm以下。

Description

一种复合污染物脱除装置及方法
技术领域
本发明涉及一种复合污染物脱除装置及方法。
背景技术
复合污染是指两种或两种以上不同种类不同性质的污染物在同一环境中同时存在所形成的环境污染现象，能够引起复合污染现象的污染物称为复合污染物，如烟气中SO2、NOX、酸雾气溶胶、汞、NH3、PM2.5等，它们在大气中能相互或者和其他污染物发生反应，产生严重的大气污染，这也是大气灰霾现象的主要根源。最近几年，我国的灰霾天气出现的频率越来越多，经研究证实，大气复合污染是引起灰霾天气的内因。所以对复合污染物的严格控制是十分必要的。
现有的烟气处理技术，无法更加有效的脱除上述复合污染物，并且对某些复合污染物显得无能为力，如汞、PM2.5、气溶胶等，现有的WFGD几乎没有去除PM2.5的能力，对汞和气溶胶的去除也十分有限。而随着环保标准的越来越严格，PM2.5这种比PM10危害更大的颗粒物势必成为控制指标，美国环保署(EPA)早在1997就在原有PM10的标准上增加了PM2.5的排放标准，并且规定PM2.5的三年平均年浓度低于15μg/m3，三年中平均99％的24h浓度低于15μg/m3，我国现有的ESP+WFGD装置根本无法达到这个环保标准。我国的火电厂烟气脱硫装置85％以上是钙法脱硫技术，而很少采用副产化肥的氨法脱硫技术的一个主要原因是，氨法脱硫工艺的氨逃逸和的气溶胶没有办法很好的控制。另外，我国的火电厂烟气脱硝技术多采用SCR工艺，该工艺不仅存在氨逃逸，而且副反应使SO3的气溶胶大量增加，而这两个方面，现有技术却没有很好的办法解决。对烟气中汞等重金属的控制方面，现多采用烟道中喷射活性炭吸附技术，该技术不仅使用大量的活性炭，而且对重金属的吸附去除也十分有限。
发明内容
本发明的目的在于提供一种复合污染物脱除装置及方法，能够有效解决现有装置对微尘、重金属颗粒除效率很低或没有效果，造成环境污染的问题。
为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：一种复合污染物脱除装置，包括脱除塔，脱除塔下部开有烟气进口，脱除塔上部开有烟气出口，烟气进口上部的脱除塔内设有至少一层喷淋器，所述喷淋器上方的脱除塔内还设有湿式电除尘器。
优选的，所述湿式电除尘器包括电晕线、收尘器、水膜清污装置、电控装置，所述电晕线和收尘器均竖直设置在脱除塔内，所述电晕线和收尘器均与电控装置相连，所述水膜清污装置设置在所述电晕线和收尘器上方；便于收尘板更好的收集被电离的粉尘。
优选的，所述电控装置连接若干块收尘器，所述收尘器为长方体，所述相邻的收尘器之间设置有至少一根电晕线；能达到较高除尘效果的湿式电除尘器结构
可选的，所述电控装置连接若干块收尘器，所述收尘器为空心柱形，所述每个收尘器内设有至少一根电晕线；另一种高效的湿式电除尘器结构。
优选的，所述烟气进口下方的脱除塔内还设有浆液池，所述浆液池内设有浆液氧化装置，所述脱除塔的侧壁上设有与浆液池连通的浆液循环泵，所述浆液循环泵还与喷淋器相连；使喷淋浆液循环使用，降低生产成本。
优选的，所述脱除塔的下部还设有浆液排出泵；方便将脱除塔底部的沉积物等排出。
一种复合污染物脱除方法，依次包括以下步骤：
A.喷淋吸收：烟气由烟气进口进入脱除塔后，喷淋器喷出的浆液吸收烟气中的SO2等酸性组分，并对粉尘、金属氧化物、气溶胶、PM2.5等污染物进行润湿调质及初级洗涤吸收；
B.湿式电除尘：烟气经过步骤A后进入湿式电除尘器，电晕线放电，使烟气中的PM2.5、重金属粒子、气溶胶以及水蒸气颗粒等荷电，在电场力的作用下荷电的污染物沉降在收尘器上，顺着水膜流入浆液池，净烟气通过烟气出口排出脱除塔。
与现有技术相比，本发明的优点是：不仅省去了FGD装置中的除雾器，而且还能够使烟气中的SO2去除率≥96％，汞的脱除率≥75％，酸雾气溶胶去除率≥95％，PM2.5/PM10去除率≥95％，使用SCR工艺脱硝或氨法工艺脱硫，则氨逃逸可控制在5ppm以下。
附图说明
图1为本发明一种复合污染物脱除装置的结构示意图；
图2为本发明一种复合污染物脱除装置中收尘器与电晕线的第一种设置方式；
图3为本发明一种复合污染物脱除装置中收尘器与电晕线的第二种设置方式。
具体实施方式
参阅图1为本发明一种复合污染物脱除装置及方法的实施例，一种复合污染物脱除装置，包括脱除塔1，脱除塔1下部开有烟气进口2，脱除塔1上部开有烟气出口3，烟气进口2上部的脱除塔1内设有至少一层喷淋器4，所述喷淋器4上方的脱除塔1内还设有湿式电除尘器5，所述湿式电除尘器5包括电晕线51、收尘器52、水膜清污装置53、电控装置54，所述电晕线51和收尘器52均竖直设置在脱除塔1内，所述电晕线51和收尘器52均与电控装置54相连，所述水膜清污装置53设置在所述电晕线51和收尘器52上方，如图2所示，所述电控装置54连接若干块收尘器52，所述收尘器52为长方体，也就是采用板型收尘器，所述相邻的收尘器52之间设置有至少一根电晕线51；或者如图3所示，所述电控装置54连接若干块收尘器52，所述收尘器52为空心柱形，也就是蜂窝型收尘器52，所述每个收尘器52内设有至少一根电晕线51，所述烟气进口2下方的脱除塔1内还设有浆液池6，所述浆液池6内设有浆液氧化装置61，所述脱除塔1的侧壁上设有与浆液池6连通的浆液循环泵62，所述浆液循环泵62还与喷淋器4相连，所述脱除塔1的下部还设有浆液排出泵63。
一种复合污染物脱除方法，依次包括以下步骤：
A.喷淋吸收：烟气由烟气进口2进入脱除塔1后，喷淋器4喷出的浆液吸收烟气中的SO2等酸性组分，并对粉尘、金属氧化物、气溶胶、PM2.5等污染物进行润湿调质及初级洗涤吸收；
B.湿式电除尘：烟气经过步骤A后进入湿式电除尘器5，电晕线51放电，使烟气中的PM2.5、重金属粒子、气溶胶以及水蒸气颗粒等荷电，在电场力的作用下荷电的污染物沉降在收尘器52上，顺着水膜流入浆液池6，净烟气通过烟气出口3排出脱除塔1。
在300MW火力发电机组，燃煤含硫量为2.0％～2.4％，锅炉产生的烟气量为160～180万Nm3/h，SO2含量5200～6400mg/Nm3，该烟气首先经SCR脱硝，随后经干式静电除尘器ESP或者袋式除尘器除尘，然后从该发明装置复合污染物脱除塔1的烟气进口2进入装置，进口温度为130℃～145℃，进入装置后即是喷淋吸收工序，该工序采用氨法烟气脱硫工艺，由喷淋器4喷淋的氨吸收剂吸收烟气中的SO2，并同时润湿烟气中的PM2.5等污染物，烟气中水蒸气达到饱和，为后续的湿式电除尘器5对各种污染物粒子荷电进行了烟气调质，吸收后的浆液进入浆液池6，通过浆液循环泵62再打入喷淋器4。烟气继续上升进入湿式电除尘器5，该电除尘器采用蜂窝型式，电晕线51放电，使烟气中的PM2.5、重金属颗粒、SCR脱硝逃逸的氨以及产生的SO3气溶胶等污染物荷电，荷电的污染物粒子在电场力的作用下，沉降在收尘器52上，然后随着水膜清污装置53在收尘器52上产生的水膜一起流入浆液池6，最终和经过氧化装置氧化的硫铵一起由硫铵排出泵排除系统，经脱水系统后进入废水处理系统。洁净的烟气由烟气出口3排至烟囱。出口烟气中，TSP≤12mg/Nm3，PM2.5≤20μg/Nm3，Hg≤3μg/Nm3，NH3≤4μg/Nm3，SO3气溶胶≤8μg/m3，烟气含水量≤90g/Nm3。
以上所述仅为本发明的具体实施例，但本发明的技术特征并不局限于此，任何本领域的技术人员在本发明的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本发明的专利范围之中。

Claims (7)

1.一种复合污染物脱除装置，包括脱除塔(1)，脱除塔(1)下部开有烟气进口(2)，脱除塔(1)上部开有烟气出口(3)，其特征在于：烟气进口(2)上部的脱除塔(1)内设有至少一层喷淋器(4)，所述喷淋器(4)上方的脱除塔(1)内还设有湿式电除尘器(5)。
2.如权利要求1所述的一种复合污染物脱除装置，其特征在于：所述湿式电除尘器(5)包括电晕线(51)、收尘器(52)、水膜清污装置(53)、电控装置(54)，所述电晕线(51)和收尘器(52)均竖直设置在脱除塔(1)内，所述电晕线(51)和收尘器(52)均与电控装置(54)相连，所述水膜清污装置(53)设置在所述电晕线(51)和收尘器(52)上方。
3.如权利要求2所述的一种复合污染物脱除装置，其特征在于：所述电控装置(54)连接若干块收尘器(52)，所述收尘器(52)为长方体，所述相邻的收尘器(52)之间设置有至少一根电晕线(51)。
4.如权利要求2所述的一种复合污染物脱除装置，其特征在于：所述电控装置(54)连接若干块收尘器(52)，所述收尘器(52)为空心柱形，所述每个收尘器(52)内设有至少一根电晕线(51)。
5.如权利要求1所述的一种复合污染物脱除装置，其特征在于：所述烟气进口(2)下方的脱除塔(1)内还设有浆液池(6)，所述浆液池(6)内设有浆液氧化装置(61)，所述脱除塔(1)的侧壁上设有与浆液池(6)连通的浆液循环泵(62)，所述浆液循环泵(62)还与喷淋器(4)相连。
6.如权利要求5所述的一种复合污染物脱除装置，其特征在于：所述脱除塔(1)的下部还设有浆液排出泵(63)。
7.一种复合污染物脱除方法，其特征在于：依次包括以下步骤：
A.喷淋吸收：烟气由烟气进口(2)进入脱除塔(1)后，喷淋器(4)喷出的浆液吸收烟气中的SO2等酸性组分，并对粉尘、金属氧化物、气溶胶、PM2.5等污染物进行润湿调质及初级洗涤吸收；
B.湿式电除尘：烟气经过步骤A后进入湿式电除尘器(5)，电晕线(51)放电，使烟气中的PM2.5、重金属粒子、气溶胶以及水蒸气颗粒等荷电，在电场力的作用下荷电的污染物沉降在收尘器(52)上，顺着水膜流入浆液池(6)，净烟气通过烟气出口(3)排出脱除塔(1)。
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