CN102430478A - 一种脱除烟气中pm2.5的装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种脱除烟气中PM2.5的装置，包括脱除塔、湿式电除尘器、润湿喷淋装置，脱除塔的下部设有烟气进口端，所述脱除塔的烟气进口端设有粒子荷电区、混合凝并区，所述粒子荷电区分为正电晕放电区和负电晕放电区，所述正电晕放电区内设有正电极，所述负电晕放电区内设有负电极，所述烟气进口端上部的脱除塔内设有至少一级润湿喷淋装置，所述湿式电除尘器设置在润湿喷淋装置上方的脱除塔内，所述脱除塔的顶端设有烟气出口。一种脱除烟气中PM2.5的方法，依次包括以下步骤：粒子荷电、混合凝并、粉尘润湿调质、湿式电除尘。本发明的优点是：不仅可以去除燃煤中的微细粉尘PM2.5，还可以去除烟气中的酸雾、重金属粒子等微细颗粒，PM2.5的去除率≥95％。
Description
技术领域
本发明涉及一种脱除烟气中PM2.5的装置及方法。
背景技术
PM2.5微细粉尘是指空气动力学直径小于2.5μm的颗粒污染物，它是造成呼吸道疾病传播的重要因素，这些颗粒物长期悬浮于空气中不沉降，并容易携带细菌和病毒，其80％颗粒能进入人体的肺泡内，是引起肺部疾病的主要原因之一。为了预防PM2.5颗粒对人类的危害，美国早在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。
燃煤电厂烟气是PM2.5的巨大的排放源之一。我国能源资源的基本特点是富煤、贫油、少气，煤炭资源总量远远超过石油和天然气资源，且我国煤炭的含灰量较高。我国煤炭在全国一次能源生产和消费中的比例长期占70％以上，燃煤烟气中排放的粉尘量巨大，虽然总颗粒粉尘TSP排放呈逐年下降趋势，但由于对PM2.5的微细粉尘缺乏有效控制技术，致使PM2.5排放量从2000年的750万吨上升到2007年的1000万吨。随着人们都生活环境质量要求的提高及环保标准要求的越来越严格，PM2.5微细粉尘必将成为环保排放控制的重要因子，而现有的粉尘控制技术及设备对PM2.5的脱除能力却微乎其微，开发高效脱除PM2.5微细粉尘的技术和装置势在必行。
发明内容
本发明的目的在于提供一种脱除烟气中PM2.5的装置及方法，能够有效解决现有的粉尘控制技术及设备对PM2.5的脱除能力却微乎其微，造成很大的环境污染的问题。
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：一种脱除烟气中PM2.5的装置，包括脱除塔、湿式电除尘器、润湿喷淋装置，所述脱除塔的下部设有烟气进口端，所述脱除塔的烟气进口端设有粒子荷电区、混合凝并区，所述粒子荷电区分为正电晕放电区和负电晕放电区，所述正电晕放电区内设有正电极，所述负电晕放电区内设有负电极，所述烟气进口端上部的脱除塔内设有至少一级润湿喷淋装置，所述湿式电除尘器设置在润湿喷淋装置上方的脱除塔内，所述脱除塔的顶端设有烟气出口。
优选的，所述混合凝并区的内壁上设有若干挡板；加速两种不同电荷粉尘颗粒的混合。
优选的，所述湿式电除尘器包括电晕线、收尘板、水膜发生装置、电控装置，所述电晕线和收尘板均竖直设置在脱除塔内，所述电晕线和收尘板均与电控装置相连，所述水膜发生装置设置在所述电晕线和收尘板上方；便于收尘板更好的收集被电离的粉尘。
优选的，电晕线与收尘板的间距为15～30mm；能够使粉尘颗粒被荷电的较好的距离区间。
优选的，所述烟气进口端下方的脱除塔内设有集液槽，托书脱除塔的侧壁上设有与集液槽相通的循环泵，所述循环泵还与润湿喷淋装置相连；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与集液槽相通的排出泵；方便将脱除塔底部的沉积物等排出。
一种脱除烟气中PM2.5的方法，依次包括以下步骤：
A.粒子荷电：烟气被等分通过不同的电极，烟气中的PM2.5微细粉尘通过正电极或者负电极而带有不同的电荷；
B.混合凝并：经过步骤A后的PM2.5微细粉尘进入混合凝并区，荷有正电或负电的PM2.5微细粉尘进行混合，通过电荷引力作用使荷有不同电荷的粒子发生凝并作用形成颗粒更大的粉尘颗粒；
C.粉尘润湿调质：经过步骤B后形成颗粒更大的粉尘颗粒通过水喷淋作用进行调质，使粉尘表面润湿，荷电能力得到显著提高；
D.湿式电除尘：再上升的粉尘颗粒进入湿式除尘器内，粉尘被荷电，在电场力的作用下沉降在收尘板上，并随着水膜流入集液槽，粉尘颗粒从烟气中脱除，烟气得到净化。
与现有技术相比，本发明的优点是：通过电荷引力使PM2.5微细粉尘发生凝并作用形成较大的颗粒粉尘，然后通过湿式电除尘器将凝并后的颗粒粉尘从烟气中脱除，不仅可以去除燃煤中的微细粉尘PM2.5，还可以去除烟气中的酸雾、重金属粒子等微细颗粒，PM2.5的去除率≥95％。
附图说明
图1为本发明一种脱除烟气中PM2.5的装置的结构示意图。
具体实施方式
参阅图1为本发明一种脱除烟气中PM2.5的装置的实施例，一种脱除烟气中PM2.5的装置，包括脱除塔6、湿式电除尘器4、润湿喷淋装置34，所述脱除塔6的下部设有烟气进口端，所述脱除塔6的烟气进口端设有粒子荷电区1、混合凝并区2，所述粒子荷电区1分为正电晕放电区11和负电晕放电区12，所述正电晕放电区11内设有正电极，所述负电晕放电区12内设有负电极，所述烟气进口端上部的脱除塔6内设有至少一级润湿喷淋装置34，所述湿式电除尘器4设置在润湿喷淋装置34上方的脱除塔6内，所述脱除塔6的顶端设有烟气出口5，所述混合凝并区2的内壁上设有若干挡板21，所述湿式电除尘器4包括电晕线41、收尘板42、水膜发生装置43、电控装置44，所述电晕线41和收尘板42均竖直设置在脱除塔6内，所述电晕线41和收尘板42均与电控装置44相连，所述水膜发生装置43设置在所述电晕线41和收尘板42上方，电晕线41与收尘板42的间距为15～30mm，所述烟气进口端下方的脱除塔6内设有集液槽31，托书脱除塔6的侧壁上设有与集液槽31相通的循环泵33，所述循环泵33还与润湿喷淋装置34相连，所述脱除塔6的下部还设有与集液槽31相通的排出泵32
一种脱除烟气中PM2.5的方法，依次包括以下步骤：
A.粒子荷电：烟气被等分通过不同的电极，烟气中的PM2.5微细粉尘通过正电极或者负电极而带有不同的电荷；
B.混合凝并：经过步骤A后的PM2.5微细粉尘进入混合凝并区2，荷有正电或负电的PM2.5微细粉尘进行混合，通过电荷引力作用使荷有不同电荷的粒子发生凝并作用形成颗粒更大的粉尘颗粒；
C.粉尘润湿调质：经过步骤B后形成颗粒更大的粉尘颗粒通过水喷淋作用进行调质，使粉尘表面润湿，荷电能力得到显著提高；
D.湿式电除尘：再上升的粉尘颗粒进入湿式除尘器内，粉尘被荷电，在电场力的作用下沉降在收尘板42上，并随着水膜流入集液槽31，粉尘颗粒从烟气中脱除，烟气得到净化。
300MW的燃煤发电机组，燃煤含硫量为2.0％左右，锅炉产生的烟气量为180万Nm3/h左右，SO2含量5500mg/Nm3左右，锅炉出来的烟气经过省煤器后，首先经SCR(或SNCR)脱除烟气中氮氧化物，随后经干式静电除尘器ESP或布袋除尘器，主要除去动力学直径大于2.0μm的粉尘颗粒，然后经过传统WFGD装置脱除烟气中的硫氧化物，WFGD出口烟气进入该发明装置，进一步脱除烟气中的PM2.5、重金属、酸雾、水蒸气等，烟气首先进入粒子荷电区1被等分成两份，一部分微细粉尘进入正电晕放电区11被荷正电，另一部分进入负电晕放电区12被荷负电，两部分荷有不同电荷的粒子随烟气进入混合凝并区2，含有不同电荷的粉尘粒子在电荷引力下发生凝并作用，两个或更多的粒子相互凝并成大颗粒粉尘，然后烟气进入粉尘润湿调质区，凝并后的粉尘粒子、重金属粒子等污染物颗粒被润湿喷淋装置34喷淋，表面被湿润，为了后续的荷电做调质准备，随后烟气携带调质后的颗粒粉尘进入湿式电除尘器4，电晕线41放电，颗粒被荷电并在电场力的作用下车沉降在收尘板42上，电场风速为1.0～2.0m/s，驱进速度为0.8～1.5mm/s，水膜发生装置43喷淋形成的收尘板42上的水膜将沉降的污染物冲洗进入集液槽31，部分被循环泵33打入润湿喷淋装置34对颗粒进行调质，部分被废水排出泵32排出系统。通过以上装置后，烟气中的微细粉尘凝并成较大的颗粒粉尘被湿式除尘器脱除，烟气得到净化，净化后的烟气通过烟气出口5排入烟囱。出口烟气中，PM2.5≤20μg/Nm3，Hg≤3μg/Nm3，SO3气溶胶≤8μg/m3
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)
1.一种脱除烟气中PM2.5的装置，其特征在于：包括脱除塔(6)、湿式电除尘器(4)、润湿喷淋装置(34)，所述脱除塔(6)的下部设有烟气进口端，所述脱除塔(6)的烟气进口端设有粒子荷电区(1)、混合凝并区(2)，所述粒子荷电区(1)分为正电晕放电区(11)和负电晕放电区(12)，所述正电晕放电区(11)内设有正电极，所述负电晕放电区(12)内设有负电极，所述烟气进口端上部的脱除塔(6)内设有至少一级润湿喷淋装置(34)，所述湿式电除尘器(4)设置在润湿喷淋装置(34)上方的脱除塔(6)内，所述脱除塔(6)的顶端设有烟气出口(5)。
2.如权利要求1所述的一种脱除烟气中PM2.5的装置，其特征在于：所述混合凝并区(2)的内壁上设有若干挡板(21)。
3.如权利要求1所述的一种脱除烟气中PM2.5的装置，其特征在于：所述湿式电除尘器(4)包括电晕线(41)、收尘板(42)、水膜发生装置(43)、电控装置(44)，所述电晕线(41)和收尘板(42)均竖直设置在脱除塔(6)内，所述电晕线(41)和收尘板(42)均与电控装置(44)相连，所述水膜发生装置(43)设置在所述电晕线(41)和收尘板(42)上方。
4.如权利要求3所述的一种脱除烟气中PM2.5的装置，其特征在于：电晕线(41)与收尘板(42)的间距为15～30mm。
5.如权利要求1所述的一种脱除烟气中PM2.5的装置，其特征在于：所述烟气进口端下方的脱除塔(6)内设有集液槽(31)，托书脱除塔(6)的侧壁上设有与集液槽(31)相通的循环泵(33)，所述循环泵(33)还与润湿喷淋装置(34)相连。
6.如权利要求5所述的一种脱除烟气中PM2.5的装置，其特征在于：所述脱除塔(6)的下部还设有与集液槽(31)相通的排出泵(32)。
7.一种脱除烟气中PM2.5的方法，其特征在于：依次包括以下步骤：
A.粒子荷电：烟气被等分通过不同的电极，烟气中的PM2.5微细粉尘通过正电极或者负电极而带有不同的电荷；
B.混合凝并：经过步骤A后的PM2.5微细粉尘进入混合凝并区(2)，荷有正电或负电的PM2.5微细粉尘进行混合，通过电荷引力作用使荷有不同电荷的粒子发生凝并作用形成颗粒更大的粉尘颗粒；
C.粉尘润湿调质：经过步骤B后形成颗粒更大的粉尘颗粒通过水喷淋作用进行调质，使粉尘表面润湿，荷电能力得到显著提高；
D.湿式电除尘：再上升的粉尘颗粒进入湿式除尘器内，粉尘被荷电，在电场力的作用下沉降在收尘板(42)上，并随着水膜流入集液槽(31)，粉尘颗粒从烟气中脱除，烟气得到净化。
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