CN105688582A - 一种凝变湿电复合烟气净化工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明属于节能环保技术领域，具体提供了一种凝变湿电复合烟气净化工艺，包括如下步骤，步骤a:将待处理烟气通入湿法脱硫装置进行脱硫、除雾和初步除尘；步骤b:将步骤a中得到的烟气通入到湿式电除尘器进行深度净化，脱除烟气中的颗粒物和SO3气溶胶；步骤c:将步骤b中得到的烟气通过换热凝聚器进行冷凝脱水，并去除烟气中的SO3、可溶性盐类和汞；步骤d:步骤c后得到的烟气经烟囱排放。本发明提供的这种凝变湿电复合烟气净化工艺，对烟气进行冷凝脱水，并能去除烟气中的颗粒物、气溶胶、各种可溶性盐等，实现湿式电除尘器更为全面的深度净化，在实现超低排放的同时解决“大白烟”现象。

Description

一种凝变湿电复合烟气净化工艺
技术领域
本发明属于节能环保技术领域，具体涉及一种凝变湿电复合烟气净化工艺。
背景技术
目前，燃煤电厂为实现烟气污染物“超低排放”，通常会采用湿法脱硫装置进行脱硫，选择将湿式电除尘器作为终端净化装置，湿式电除尘器能够较好地脱除颗粒物。但是，实践证明，由于出口烟气是饱和湿烟气，烟气中含有大量的水蒸气，经烟囱排放后会存在“大白烟”现象。为了解决该问题，燃煤电厂曾广泛采用烟气换热器（GGH），但最终由于易堵塞、易腐蚀等固有的问题而大量拆除。
另外，燃煤电厂采用的湿法脱硫装置在脱硫过程中需要消耗大量水资源，使得火电厂成为排在农业之后的第二耗水大户。由于当今水资源日益匮乏，各国都在积极推进火电厂烟气水分回收的研究工作，主要设计思想之一就是冷凝回收。燃煤电厂烟气中含有大量的水分，烟气水分的回收同时伴随着余热的回收和排放污染物的控制，如果能够合理配置系统，在回收烟气中水分的同时，还可以协同完成节能减排的工作，为电厂带来可观的综合效益。
再者，随着燃煤电厂环保标准与政策的不断严格，对烟气中SO3、可溶性盐类、Hg的去除必将成为下一步规范的重点。考虑采用何种工艺实现烟气污染物“超低排放”的同时，解决“大白烟”现象，并去除烟气中的SO3、可溶性盐类、Hg等，是一项很有前瞻性的工作。
发明内容
本发明的目的是克服上述现有技术的缺陷，提供一种凝变湿电复合烟气净化工艺，该工艺在实现烟气污染物“超低排放”的同时解决了“大白烟”现象，对烟气进行冷凝脱水，去除了烟气中的颗粒物、气溶胶、各种可溶性盐等。
本发明提供的这种凝变湿电复合烟气净化工艺，包括如下步骤，
步骤a:将待处理烟气通入湿法脱硫装置进行脱硫、除雾和初步除尘；
步骤b:将步骤a中得到的烟气通入到湿式电除尘器进行深度净化，脱除烟气中的颗粒物和SO3气溶胶；
步骤c:将步骤b中得到的烟气通过换热凝聚器进行冷凝脱水，并去除烟气中的SO3、可溶性盐类和汞；
步骤d:步骤c后得到的烟气经烟囱排放。
上述湿法脱硫装置与湿式电除尘器之间通过入口烟道连通，所述入口烟道位于湿法脱硫装置的上方，且其入口与湿法脱硫装置顶部连接，其出口与湿式电除尘器侧下部的进烟口连接；所述湿式电除尘器与烟囱之间通过出口烟道连通，所述出口烟道位于湿式电除尘器上方，且其入口与湿式电除尘器顶部的出烟口连接，其出口与烟囱连接，所述换热凝聚器位于湿式电除尘器的顶部且在出烟口下方。
进一步地，所述换热凝聚器由多组直型毛细管组成，每组毛细管包括两束
毛细管，每毛细管管束由多根毛细管单元组成，每毛细管管束的两端各设有冷却水进口和冷却水出口。
特别地，每组毛细管中的两束毛细管管束通过多个打孔固定板固定，打孔固定板上设有多个与毛细管单元相对应的通孔。
为了保证较高的换热系数，每毛细管管束中的多根毛细管单元采用错列或顺列方式排列，相邻毛细管单元的中心距离为25～35mm。每3组毛细管为一个模块，换热凝聚器由多个模块组成，管束之间间隔0.40～0.55m。模块化组装便于现场安装，降低施工难度，减少施工周期。
另外，为适应酸性环境，避免腐蚀，所述组成管束的多根毛细管单元及打孔固定板为特定的改性氟塑料材质，毛细管规格为φ8×0.7或φ5×0.4或其他相近规格。
换热凝聚器能够对烟气进行降温脱水，使得凝变湿电复合烟气净化工艺出口烟气是半饱和湿烟气，烟气降温2～5℃，经烟囱排放后能够大大减轻甚至解决“大白烟”现象；
其次，换热凝聚器在冷凝水的同时，使得烟气的粒子发生凝变，细微颗粒物、超细雾滴及可溶盐等气溶胶的凝聚和气态污染物（SO3、SO等）向液相转移，促进细微颗粒物及多污染物的捕集，在保证全工况稳定超低排放的同时实现超前达标，避免后期的重复性建设，减少电厂的环保投入。
而且换热凝聚器位于湿式电除尘器的上部，换热凝聚器在冷凝水的过程中，水滴由上往下汇聚能够产生“细雨”的效果，能够对烟气中颗粒物等物质再次捕集，有一定的协同除尘作用，同时也能够较好冲刷湿式电除尘器的内件配置，避免其积灰腐蚀。
更进一步地，所述步骤c中得到的冷凝水被送至湿法脱硫装置中作为冲洗水回收再利用。节约水资源，对于缺水地区，环境、经济效益愈加明显。
特别地，所述湿式电除尘器的阳极为正六边形导电玻璃钢蜂窝状集尘极，边长0.12～0.20m，高度2.0～7.0m，对应阴极线为鱼骨针型钛合金刚性线，具有耐腐蚀、放电效果好等特性。
特别地，所述湿式电除尘器底部设有集液槽，所述集液槽为开口宽度为1.5～3.0m，高为1.0～1.5m的锥斗。现有的集液槽大都套用了干式除尘器灰斗形式，但从实际工程经验发现，湿式电除尘器收集下来的为含固量较低的灰水，其流动性较好，所以只需考虑其正常坡度的流动，开口可顺畅的溢流即可，而本发明中采用的锥斗使得水具有很好的流动性。
特别地，所述集液槽通过管路与水处理池连接，所述水处理池通过管路与湿法脱硫装置侧上部连接，所述集液槽与水处理池之间的管路上、水处理池与湿法脱硫装置之间的管路上分别设有冲洗泵。集液槽收集到的冷凝水经过水处理池处理后，再通过冲洗泵送至湿法脱硫装置作为冲洗水使用。
作为进一步改进，所述步骤b中的湿式电除尘器采用下进上出的结构，其底部设置具有导流、均流和预除尘作用的气流分配装置，烟气由湿式电除尘器底部进入，并经气流分配装置后向上流动。
进一步地，所述气流分配装置包括与湿式电除尘器内径相匹配的导流盘，所述导流盘上开设有多个正六边形气流通孔，所述气流通孔呈蜂窝状设置，边长为0.10～0.18m，深度为0.20～0.35m。烟气流通面积增加，从而流速降低，停留时间延长，有利于提高除尘效果。
本发明的有益效果：本发明提供的这种凝变湿电复合烟气净化工艺，对烟气进行冷凝脱水，并能去除烟气中的颗粒物、气溶胶、各种可溶性盐等，实现湿式电除尘器更为全面的深度净化，在实现超低排放的同时解决“大白烟”现象。
附图说明
图1是本发明提供的烟气净化工艺的流程图。
图2是本发明中换热凝聚器的单个模块结构示意图。
图3是本发明中气流分配装置的截面图。
图4是本发明中打孔固定板的截面图。
附图标记说明：1、湿法脱硫装置；2、入口烟道；3、湿式电除尘器；3.1、进烟口；3.2、出烟口；4、气流分配装置；4.1、导流盘；4.2、气流通孔；5、烟囱；6、出口烟道；7、换热凝聚器；7.1、冷却水进口；7.2、冷却水出口；7.3、毛细管管束；7.4、打孔固定板；7.5、通孔；8、集液槽；9、冲洗泵；10、水处理池。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本发明。
实施例1：
本发明提供的这种凝变湿电复合烟气净化工艺，包括如下步骤，
步骤a:将待处理烟气通入湿法脱硫装置进行脱硫、除雾和初步除尘；
步骤b:将步骤a中得到的烟气通入到湿式电除尘器进行深度净化，脱除烟气中的颗粒物和SO3气溶胶；
步骤c:将步骤b中得到的烟气通过换热凝聚器进行冷凝脱水，并去除烟气中的SO3、可溶性盐类和汞；
步骤d:步骤c后得到的烟气经烟囱排放。
如图1所示，湿法脱硫装置1与湿式电除尘器3之间通过入口烟道2连通，所述入口烟道2位于湿法脱硫装置1的上方，且其入口与湿法脱硫装置1内顶部的除雾器出口连接，其出口与湿式电除尘器3侧下部的进烟口3.1连接；所述湿式电除尘器3与烟囱5之间通过出口烟道6连通，所述出口烟道6位于湿式电除尘器3上方，且其入口与湿式电除尘器3顶部的出烟口3.2连接，其出口与烟囱5连接，所述换热凝聚器7位于湿式电除尘器3的顶部且在出烟口3.2下方。
所述湿式电除尘器3的阳极为正六边形导电玻璃钢蜂窝状集尘极，边长0.12～0.20m，高度2.0～7.0m，对应阴极线为鱼骨针型钛合金刚性线，具有耐腐蚀、放电效果好等特性。
如图2和4所示，换热凝聚器7由多组直型毛细管组成，每组毛细管包括
两束毛细管管束7.3，每毛细管管束7.3由多根毛细管单元组成，每毛细管管束7.3的两端各设有冷却水进口7.1和冷却水出口7.2。每组毛细管中的两束毛细管管束7.3通过多个打孔固定板7.4固定，打孔固定板7.4上设有多个与毛细管单元相对应的通孔7.5。
另外，为了保证较高的换热系数，每毛细管管束7.3中的多根毛细管单元采用错列或顺列方式排列，相邻毛细管单元的中心距离为25～35mm。每3组毛细管为一个模块，换热凝聚器由多个模块组成，管束之间间隔0.40～0.55m。模块化组装便于现场安装，降低施工难度，减少施工周期。
为适应酸性环境，避免腐蚀，所述组成管束的多根毛细管单元及打孔固定板为特定的改性氟塑料材质，毛细管规格为φ8×0.7或φ5×0.4或其他相近规格。
换热凝聚器7能够对烟气进行降温脱水，使得凝变湿电复合烟气净化工艺出口烟气是半饱和湿烟气，烟气降温2～5℃，经烟囱排放后能够大大减轻甚至解决“大白烟”现象；
其次，换热凝聚器在冷凝水的同时，使得烟气的粒子发生凝变，细微颗粒物、超细雾滴及可溶盐等气溶胶的凝聚和气态污染物（SO3、SO等）向液相转移，促进细微颗粒物及多污染物的捕集，在保证全工况稳定超低排放的同时实现超前达标，避免后期的重复性建设，减少电厂的环保投入。
换热凝聚器位于湿式电除尘器的上部，换热凝聚器在冷凝水的过程中，水滴由上往下汇聚能够产生“细雨”的效果，能够对烟气中颗粒物等物质再次捕集，有一定的协同除尘作用，同时也能够较好冲刷湿式电除尘器的内件配置，避免其积灰腐蚀。
实施例2：
在实施例1基础上，对工艺进行了进一步改进，为了节约水资源，实现水的回收再利用，所述步骤c中得到的冷凝水被送至湿法脱硫装置中作为冲洗水回收再利用。对于缺水地区，环境、经济效益愈加明显。
为了实现水的回收再利用，如图1所示，在湿式电除尘器底部设置集液槽8，所述集液槽8为开口宽度为1.5～3.0m，高为1.0～1.5m的锥斗。特别地，所述集液槽8通过管路与水处理池10连接，所述水处理池10通过管路与湿法脱硫装置1侧上部连接，所述集液槽8与水处理池10之间的管路上、水处理池10与湿法脱硫装置1之间的管路上分别设有冲洗泵9。集液槽8收集到的冷凝水经过水处理池10处理后，再通过冲洗泵9送至湿法脱硫装置1作为冲洗水使用。
实施例3：
在实施例1或2的基础上，如图1所示，在湿式电除尘器3底部设置具有导流、均流和预除尘作用的气流分配装置4，烟气由湿式电除尘器3底部进入，并经气流分配装置4后向上流动。进一步地，所述气流分配装置4包括与湿式电除尘器3内径相匹配的导流盘4.1，如图3所示，所述导流盘4.1上开设有多个正六边形气流通孔4.2，所述气流通孔4.2呈蜂窝状设置，边长为0.10～0.18m，深度为0.20～0.35m。烟气流通面积增加，从而流速降低，停留时间延长，有利于提高除尘效果。从入口烟道2进入湿式电除尘器3内的烟气先通过气流分布装置4，气流分布装置4起到导流、均流和预除尘的作用。
以上例举仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的保护范围的限制，凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种凝变湿电复合烟气净化工艺，其特征在于：包括如下步骤，
步骤a:将待处理烟气通入湿法脱硫装置进行脱硫、除雾和初步除尘；
步骤b:将步骤a中得到的烟气通入到湿式电除尘器进行深度净化，脱除烟气中的颗粒物和SO3气溶胶；
步骤c:将步骤b中得到的烟气通过换热凝聚器进行冷凝脱水，并去除烟气中的SO3、可溶性盐类和汞；
步骤d:步骤c后得到的烟气经烟囱排放。
2.如权利要求1所述的一种凝变湿电复合烟气净化工艺，其特征在于：所
述湿法脱硫装置与湿式电除尘器之间通过入口烟道连通，所述入口烟道位于湿法脱硫装置的上方，且其入口与湿法脱硫装置顶部连接，其出口与湿式电除尘器侧下部的进烟口连接；所述湿式电除尘器与烟囱之间通过出口烟道连通，所述出口烟道位于湿式电除尘器上方，且其入口与湿式电除尘器顶部的出烟口连接，其出口与烟囱连接，所述换热凝聚器位于湿式电除尘器的顶部且在出烟口下方。
3.如权利要求2所述的一种凝变湿电复合烟气净化工艺，其特征在于：所述换热凝聚器由多组直型毛细管组成，每组毛细管包括两束毛细管管束，每毛细管管束由多根毛细管单元组成，每毛细管管束的两端各设有冷却水进口和冷却水出口。
4.如权利要求3所述的一种凝变湿电复合烟气净化工艺，其特征在于：每组毛细管中的两束毛细管管束通过多个打孔固定板固定，打孔固定板上设有多个与毛细管单元相对应的通孔。
5.如权利要求1或4所述的一种凝变湿电复合烟气净化工艺，其特征在于：所述步骤c中得到的冷凝水被送至湿法脱硫装置中作为冲洗水回收再利用。
6.如权利要求5所述的一种凝变湿电复合烟气净化工艺，其特征在于：所述湿式电除尘器底部设有集液槽，所述集液槽为开口宽度为1.5～3.0m，高为1.0～1.5m的锥斗。
7.如权利要求6所述的一种凝变湿电复合烟气净化工艺，其特征在于：所述集液槽通过管路与水处理池连接，所述水处理池通过管路与湿法脱硫装置侧上部连接，所述集液槽与水处理池之间的管路上、水处理池与湿法脱硫装置之间的管路上分别设有冲洗泵。
8.如权利要求1或7所述的一种凝变湿电复合烟气净化工艺，其特征在于：所述步骤b中的湿式电除尘器采用下进上出的结构，其底部设置具有导流、均流和预除尘作用的气流分配装置，烟气由湿式电除尘器底部进入，并经气流分配装置后向上流动。
9.如权利要求8所述的一种凝变湿电复合烟气净化工艺，其特征在于：所述气流分配装置包括与湿式电除尘器内径相匹配的导流盘，所述导流盘上开设有多个正六边形气流通孔，所述气流通孔呈蜂窝状设置，边长为0.10～0.18m，深度为0.20～0.35m。
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