CN109821654B - 一种用于深度脱除湿法脱硫后烟气中细颗粒物/可溶盐/三氧化硫的系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于深度脱除湿法脱硫后烟气中细颗粒物/可溶盐/三氧化硫的系统及方法,该系统包括凝并长大系统和湿式电除尘器。湿法脱硫系统后烟气中细颗粒物、可溶盐及三氧化硫气溶胶等粒子在凝并长大系统内依次经过低温冷却水雾化区、高压脉冲荷电区、高频交流电凝并区及湍流团聚区。在此过程中,烟气中各类颗粒物经过相变凝并、高压脉冲荷电、高频交流电凝并及湍流团聚多种技术耦合作用凝并长大,最后进入湿式电除尘器被捕集,从而实现湿法脱硫后细颗粒物、可溶盐粒子及三氧化硫气溶胶的高效脱除。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于深度脱除湿法脱硫后烟气中细颗粒物/可溶盐/三氧化硫的系统及方法,属于大气污染物治理技术领域。
背景技术
我国是一个以煤炭作为主要能源的国家,大量的煤炭燃烧会产生多种大气污染物,其中氮氧化物、细颗粒物及二氧化硫为主要污染物。目前,大多数燃煤电厂中对三种主要污染物分别采用选择性催化还原脱硝(SCR),静电除尘器(ESP)及湿法脱硫(WFGD)进行脱除。但是随着超低排放改造对于降低污染物排放限值的要求及相关国家标准的出台,烟尘排放浓度要求低于5mg/m3,单纯依靠传统的三种污染物脱除设备不能保证湿法脱硫后烟气中细颗粒物的达标排放。
湿法脱硫后的细颗粒物成分复杂,主要包括ESP未完全脱除的燃煤细颗粒物、部分可溶盐组分以及烟气中形成的三氧化硫气溶胶等。虽然目前我国大多数燃煤电站所采用的静电除尘器对尾部烟气中颗粒物的脱除效率可以达到99.7%以上,但是由于其除尘机理所导致的“穿透窗口”的存在,其对粒径在0.1~1微米之间的细颗粒物荷电效果不佳导致其脱除效率较低,同时因这部分颗粒物粒径较小,后续湿法脱硫系统对其捕集效率也较低,因此有大量的燃煤细颗粒物经过湿法脱硫系统后排入大气。同时,由于燃煤过程中部分可溶性离子盐类的释放成核,以及后续脱硝、脱硫系统中二次颗粒物的生成与脱硫浆液的夹带,在烟气中存在部分可溶盐物质如硫酸盐,铵盐、硝酸盐等。此外,在燃煤电厂中,锅炉燃烧以及烟气经SCR系统催化后,都会产生一定量的三氧化硫,由于三氧化硫极易与水结合形成硫酸气溶胶,有很强的毒性,同时会使烟气酸露点升高,腐蚀下游设备,并产生“蓝羽”现象,对生态环境和人类健康都有较大危害。这部分可溶盐粒子及三氧化硫气溶胶因其粒径都比较小而较难捕集,同样会随烟气在湿法脱硫系统后排入烟气造成大气污染。
湿法脱硫后排出的细颗粒物成分复杂,粒径较小,即便使用目前脱除效果较好的湿式电除尘器(WESP),其对超细颗粒物与三氧化硫的脱除效率也仅为70%与50%左右,同样不能很好地控制湿法脱硫后细颗粒物的排放浓度,因此有必要开发一种针对湿法脱硫后烟气中细颗粒物/可溶盐/三氧化硫深度脱除的技术,从而保证燃煤电厂排放达标。
发明内容
技术问题:本发明的目的在于克服现有技术的不足,提供一种用于深度脱除湿法脱硫后烟气中细颗粒物/可溶盐/三氧化硫的系统及方法。该系统针对湿法脱硫后排放的细颗粒物、可溶盐粒子及三氧化硫气溶胶,采用低温冷却水喷雾蒸发促进颗粒物相变凝并技术、高压脉冲放电促进颗粒物荷电技术、高频交流电凝并技术及湍流团聚技术耦合促进细颗粒物荷电及凝并长大,最终通过湿式电除尘器中直流电场收尘实现细颗粒物、可溶盐粒子及三氧化硫气溶胶的高效脱除。
技术方案:一种用于深度脱除湿法脱硫后烟气中细颗粒物/可溶盐/三氧化硫的系统,该系统包括凝并长大系统,所述凝并长大系统包括截面呈方形的壳体、雾化装置、高压脉冲荷电装置、高频交流电凝并装置、湍流团聚装置;所述壳体左侧为进烟口,右侧为出烟口,所述进烟口和出烟口均呈喇叭口形状,且小口朝外;所述壳体的内腔从左往右依次分为低温冷却水雾化区、高压脉冲荷电区、高频交流电凝并区、湍流团聚区;
所述雾化装置设于低温冷却水雾化区;
所述高压脉冲荷电装置包括高压脉冲电源和若干个脉冲板电极,所述若干个脉冲板电极竖直并排布置于壳体内高压脉冲荷电区,且与壳体中心线平行,所述脉冲板电极依次串联后与高压脉冲电源负极连接,且高压脉冲电源负极与地面接地连接;所述每两个相邻的脉冲板电极中间处均设有一个放电端线型为芒刺线的脉冲线电极,且脉冲线电极与脉冲板电极平行、并与壳体中心线垂直;所述脉冲线电极串联后与高压脉冲电源正极连接;
所述高频交流电凝并装置包括高频高压交变电源和若干个交流板电极,所述若干个交流板电极竖直并排布置于壳体内高频交流电凝并区,且与壳体中心线平行,所述交流板电极依次串联后与高频高压交变电源负极连接,且高频高压交变电源负极与地面接地连接;所述每两个相连的交流板电极中间处均设有一个放电端线型为芒刺线的交流线电极,且交流线电极与交流板电极平行、并与壳体中心线垂直,所述交流线电极串联后与高频高压交变电源正极连接;
所述湍流团聚装置由M行N列绝缘扰流子组成,其中M≥3,N≥2,所述绝缘扰流子为横截面呈V形的涡片结构,V形涡片的两条边边长相等,涡片的板材厚度为3~5mm,两边夹角为60°,边长为50~100mm,夹角正对烟气来流方向,在两侧边板材上均匀布置矩形切口,切口深度为25~50mm,宽度为15~40mm,切口之间间距为25~50mm,扰流子高度与壳体高度相等,所述湍流团聚装置设于湍流团聚区。
进一步,所述雾化装置为若干双流体雾化喷嘴,通过管道串联后并排设于低温冷却水雾化区。
进一步,所述脉冲板电极与交流板电极的数量与尺寸均相同。
进一步,所述脉冲板电极顶部和底部与壳体的距离均为50~100mm,脉冲板电极的宽度为600~800mm,厚度为2~3mm,板间距为300~400mm,最外侧板电极与壳体距离为50~100mm,所述交流板电极在壳体内采用与脉冲板电极相同布置。
进一步,所述每列扰流子中相邻的两个扰流子棱边之间的距离为300~600mm,每行扰流子中相邻的两个扰流子棱边之间的距离为150~300mm,最外侧扰流子棱边与壳体的距离不小于200mm。
进一步,该系统还包括湿式电除尘器,所述湿式电除尘器为立式金属极板湿式电除尘器,立式金属极板湿式电除尘器下端与壳体出烟口通过烟道连接,且烟气由除尘器下端进入,经过收尘区后由上方出口排出。
一种湿法脱硫后烟气中细颗粒物/可溶盐/三氧化硫深度脱除的方法,该方法包括以下步骤:
(1)将经湿法脱硫系统处理后排放的烟气输入到凝并长大系统的壳体中,首先经过低温冷却水雾化区,通过雾化装置喷出的低温冷却水液滴部分蒸发建立过饱和水汽环境,促使烟气中细颗粒物、可溶盐粒子及三氧化硫气溶胶产生相变凝并长大,同时液滴蒸发引起的局部低温引起热泳作用,使细颗粒物、可溶盐粒子及三氧化硫气溶胶在热泳力作用下向低温雾化液滴移动,从而发生凝并长大;三氧化硫在低温过饱和水汽环境下在颗粒物表面冷凝聚集,使颗粒物粒径增大,且介电常数增大,荷电能力增强;
(2)烟气经过低温冷却水雾化区后进入高压脉冲荷电区,控制高压脉冲电源,使得脉冲板电极与脉冲线电极之间形成高压脉冲电场,未蒸发的低温冷却水雾滴与粒径增大后的细颗粒物、可溶盐粒子及三氧化硫气溶胶等粒子在高压脉冲电场中进行荷电,其中细微颗粒物带正电,较大粒径颗粒物带负电,实现大小不同粒径颗粒物的“非对称异极性荷电”,使不同大小粒子在后续凝并区更易凝并长大;
(3)烟气经过高压脉冲荷电区进入到高频交流电凝并区,控制高频高压交变电源,使得交流板电极和交流线电极之间形成高频交变电场,充分荷电后的低温冷却水雾滴、细颗粒物、可溶盐粒子及三氧化硫气溶胶等粒子在高频交变电场中形成条带状的粒子富集区,增强各粒子之间的碰撞与凝并;
(4)烟气经过高频交流电凝并区后进入湍流团聚区,烟气中的各类细微粒子在绝缘扰流子作用下产生的不同尺度涡流中的运动轨迹也不同,进一步促进脱硫废水雾滴、细颗粒物、可溶盐粒子及三氧化硫气溶胶等粒子之间的混合碰撞与凝并长大,最后经过凝并长大后的各类颗粒物进入湿式电除尘器被捕集,烟气经过收尘后由湿式电除尘器上方出口排出至烟囱。
进一步,所述高压脉冲电源输出电压不小于40kV。
进一步,所述高频高压交变电源输出交变电压不小于20kV,输出频率不小于15kHz。
进一步,所述低温冷却水温度比脱硫后烟气温度低20~30℃,喷入量为0.001~0.01L/Nm3。
有益效果:
(1)本发明采用雾化装置对烟气进行降温、增湿,从而促进细颗粒物、可溶盐粒子及三氧化硫气溶胶等粒子发生相变凝并长大,同时未蒸发的冷却水雾滴还可以作为大粒径团聚核参与后续湍流团聚区内各类细微粒子之间的碰撞团聚,促使颗粒物进一步长大。
(2)高压脉冲放电可以使各类颗粒物荷电量超过普通的直流荷电饱和量,同时由于脉冲荷电的特性,使细微颗粒物带正电,较大粒径颗粒物带负电,实现大小不同粒径颗粒物的“非对称异极性荷电”,有利于后续凝并区中各类细颗粒物的凝并。
(3)高频高压交流电凝并使各类细颗粒物在电场中产生局部富集,形成条带状的粒子富集区,增强了各粒子之间的碰撞与凝并,促进各粒子之间的凝并长大。
(4)绝缘扰流子通过产生不同尺度的涡流促进脱硫废水雾滴、细颗粒物、可溶盐粒子及三氧化硫气溶胶等粒子之间的混合碰撞。
(5)通过相变凝并、高压脉冲荷电、高频交流电凝并及湍流团聚多种技术耦合协同促进湿法脱硫后细颗粒物、可溶盐粒子及三氧化硫气溶胶的凝并长大,有利于后续湿式电除尘器对烟气中各类细颗粒物的脱除。
附图说明
图1是本发明一种用于深度脱除湿法脱硫后烟气中细颗粒物/可溶盐/三氧化硫的系统的结构示意图。
图2是绝缘扰流子的结构示意图。
图中:1-凝并长大系统;2-壳体;3-双流体雾化喷嘴;4-脉冲板电极;5-脉冲线电极;6-高压脉冲电源;7-高频高压交变电源;8-交流板电极;9-交流线电极,10-绝缘扰流子,11-湿式电除尘器。
具体实施方式
下面结合实施例及其附图对本发明做详细说明,但并不以此作为对本申请权利要求保护范围的限定。
实施例1
一种用于深度脱除湿法脱硫后烟气中细颗粒物/可溶盐/三氧化硫的系统,该系统包括凝并长大系统1,所述凝并长大系统1包括截面呈方形的壳体2、雾化装置、高压脉冲荷电装置、高频交流电凝并装置、湍流团聚装置;所述壳体2左侧为进烟口,右侧为出烟口,截面尺寸可根据实际烟气流量按照使壳体内部烟气流速为2~3m/s确定,所述进烟口和出烟口均呈喇叭口形状,且小口朝外;所述壳体2的内腔从左往右依次分为低温冷却水雾化区、高压脉冲荷电区、高频交流电凝并区、湍流团聚区;
所述雾化装置为若干双流体雾化喷嘴3,通过管道串联后并排设于低温冷却水雾化区,使用双流体雾化喷嘴对低温冷却水进行雾化。
所述高压脉冲荷电装置采用线板式结构布置,高压脉冲荷电装置包括高压脉冲电源6和若干个脉冲板电极4,脉冲板电极4采用不锈钢材质,所述若干个脉冲板电极4竖直并排布置于壳体内高压脉冲荷电区,且与壳体中心线平行,所述脉冲板电极4依次串联后与高压脉冲电源6负极连接,且高压脉冲电源6的负极与地面接地连接;所述每两个相邻的脉冲板电极4中间处均设有一个放电端线型为芒刺线的脉冲线电极5,脉冲线电极为不锈钢材质,且脉冲线电极5与脉冲板电极4平行、并与壳体2中心线垂直;所述脉冲线电极5串联后与高压脉冲电源6正极连接;
所述高频交流电凝并装置包括高频高压交变电源7和若干个交流板电极8,交流板电极8为不锈钢材质,所述若干个交流板电极8竖直并排布置于壳体内高频交流电凝并区,且与壳体中心线平行,所述交流板电极8依次串联后与高频高压交变电源7负极连接,且高频高压交变电源7负极与地面接地连接;所述每两个相连的交流板电极8中间处均设有一个放电端线型为芒刺线的交流线电极9,交流线电极9为不锈钢材质,且交流线电极9与交流板电极8平行、并与壳体2中心线垂直,所述交流线电极9串联后与高频高压交变电源正极连接;
所述湍流团聚装置由M行N列绝缘扰流子10组成(M≥3,N≥2),所述绝缘扰流子10为聚四氟乙烯板材制得的V形涡片结构,V形涡片的两条边边长相等,涡片的板材厚度为3~5mm,两边夹角为60°,边长为50~100mm,夹角正对烟气来流方向,在两侧边板材上均匀布置矩形切口,切口深度为25~50mm,宽度为15~40mm,切口之间间距为25~50mm,扰流子高度与壳体2高度相等,所述湍流团聚装置设于湍流团聚区。
所述脉冲板电极4与交流板电极8的数量及尺寸均相同。脉冲板电极的数量和尺寸受壳体2的截面形状、内部尺寸影响。脉冲板电极高度随着壳体2的高度变化,具体为脉冲板电极顶部与壳体2上内壁的距离为50~100mm,且脉冲板电极底部和下内壁的距离与之相同,宽度为600~800mm,厚度为2~3mm,板间距为300~400mm,最外侧板电极与壳体2相邻的内壁的距离为50~100mm,交流板电极的尺寸与壳体2尺寸之间的关系与脉冲板电极相同,线电极放电端线型为芒刺线。
所述每列扰流子中相邻的扰流子棱边(扰流子棱边为扰流子上两个边所在的平面相交的线)之间的距离为300~600mm,每行扰流子中相邻的扰流子棱边之间的距离为150~300mm,最外侧扰流子棱边与壳体内相邻的内壁之间距离不小于200mm。扰流子排布方向与壳体相关,沿着壳体长度方向为行,垂直壳体长度方向为列,具体布置行列数按照壳体2实际宽度决定;
该系统还包括湿式电除尘器11,所述湿式电除尘器11为立式金属极板湿式电除尘器,立式金属极板湿式电除尘器下端与壳体2的出烟口通过烟道连接,且烟气由除尘器下端进入,经过收尘区后由上方出口排出。
利用上述系统装置进行深度脱除湿法脱硫后烟气中细颗粒物/可溶盐/三氧化硫的方法,包括如下步骤:
(1)将经湿法脱硫系统处理后排放的烟气输入到凝并长大系统的壳体2中,首先经过低温冷却水雾化区,通过雾化装置喷出的低温冷却水液滴部分蒸发建立过饱和水汽环境,促使烟气中细颗粒物、可溶盐粒子及三氧化硫气溶胶产生相变凝并长大,同时液滴蒸发引起的局部低温引起热泳作用,使细颗粒物、可溶盐粒子及三氧化硫气溶胶在热泳力作用下向低温雾化液滴移动,从而发生凝并长大;三氧化硫在低温过饱和水汽环境下在颗粒物表面冷凝聚集,使颗粒物粒径增大,且介电常数增大,荷电能力增强;
(2)烟气经过低温冷却水雾化区后进入高压脉冲荷电区,控制高压脉冲电源,使得脉冲板电极与脉冲线电极之间形成高压脉冲电场,未蒸发的低温冷却水雾滴与粒径增大后的细颗粒物、可溶盐粒子及三氧化硫气溶胶等粒子在高压脉冲电场中进行荷电,其中细微颗粒物带正电,较大粒径颗粒物带负电,实现大小不同粒径颗粒物的“非对称异极性荷电”,使不同大小粒子在后续凝并区更易凝并长大;
(3)烟气经过高压脉冲荷电区进入到高频交流电凝并区,控制高频高压交变电源,使得交流板电极8和交流线电极9之间形成高频交变电场,充分荷电后的低温冷却水雾滴、细颗粒物、可溶盐粒子及三氧化硫气溶胶等粒子在高频交变电场中形成条带状的粒子富集区,增强各粒子之间的碰撞与凝并;
(4)烟气经过高频交流电凝并区后进入湍流团聚区,烟气中的各类细微粒子在绝缘扰流子10作用下产生的不同尺度涡流中的运动轨迹也不同,进一步促进脱硫废水雾滴、细颗粒物、可溶盐粒子及三氧化硫气溶胶等粒子之间的混合碰撞与凝并长大,最后经过凝并长大后的各类颗粒物进入湿式电除尘器11被捕集,烟气经过收尘后由湿式电除尘器上方出口排出至烟囱。
其中,高压脉冲电源6输出电压不小于40kV,高频高压交变电源7输出交变电压不小于20kV,输出频率不小于15kHz,低温冷却水温度比脱硫后烟气温度低20~30℃,喷入量为0.001~0.01L/Nm3。
实施例2
含尘烟气由燃煤锅炉产生,烟道内烟气流速为12m/s。锅炉运行稳定后,在烟气中添加一定量飞灰及三氧化硫,模拟实际电厂燃烧产生的烟气,保证测试所需细颗粒物、可溶盐及三氧化硫气溶胶等粒子的浓度。将模拟烟气经过湿法脱硫系统(湿法脱硫塔)脱硫后排出,对排出的烟气进行相关测试,采用电称低压冲击器ELPI在线测试PM2.5浓度及粒径分布,采用高温冷凝法对湿法脱硫后三氧化硫浓度进行测试,采用烟尘采样仪对脱硫后烟气中总尘进行采样后,用离子色谱仪对所采集总尘水溶液中的可溶性离子质量浓度进行测试得到烟气中可溶盐总质量浓度。经测试,在未利用本发明系统及方法前,烟气直接进入湿法脱硫系统后排出,烟气中PM2.5总质量浓度为9.82mg/m3,数量浓度为3.7´106/cm3,三氧化硫气溶胶质量浓度为18.54mg/m3,可溶盐总质量浓度为3.25mg/m3。
之后按照本发明所述构建湿法脱硫后烟气中细颗粒物/可溶盐/三氧化硫深度脱除的系统,通过烟道将湿法脱硫系统与凝并长大系统1的进烟口连接;其中低温冷却水区设置有5个双流体雾化喷嘴,通过上述喷嘴,低温冷却水区内的冷却水喷入量为0.01L/ Nm3,经测试湿法脱硫后烟气温度为50℃,此处喷入冷却水温度为20℃。壳体截面为正方形,边长为1000mm,使壳体内部烟气流速下降为3m/s,壳体总长度为3000mm。高压脉冲电源(大连泰思曼TP3080)输出电压为40kV,高频高压交变电源(大连中兴电子ZAC-100)输出交变电压为20kV,输出频率为20kHz,其中脉冲板电极和交流板电极数量均为4块,两种板电极的尺寸相同,板电极的高度为900mm,宽度为800mm,厚度为2mm,相邻板电极之间距离均为300mm,最外侧板电极与壳体之间距离为50mm。绝缘扰流子为聚四氟乙烯板材组成的三角形涡片结构,板材厚度为3mm,截面形状为V形,V形两边夹角为60°,边长为100mm,两边夹角正对烟气来流方向,在两侧板材上均匀布置矩形切口,切口深度为50mm,宽度为20mm,切口之间间距为40mm,扰流子高度为1000mm,矩形切口数量为16个,每列扰流子中相邻的两个扰流子棱边之间的距离为300mm,每行扰流子中相邻的两个扰流子棱边之间的距离为200mm,最外侧扰流子棱边与壳体之间距离为200mm,共3行4列在壳体2中均匀布置。经过该系统对烟气中各类细颗粒物进行脱除后,在湿式电除尘器出口处测试各物质浓度。经测试,出口烟气中PM2.5总质量浓度降低为0.64mg/m3,数量浓度降低为1.3´105/cm3,三氧化硫气溶胶质量浓度降低为1.46mg/m3,可溶盐总质量浓度降低为0.31mg/m3。将利用本发明系统及方法前后的测试结果进行对比可知,本发明可使PM2.5质量浓度降低93.5%,数量浓度降低96.5%,三氧化硫气溶胶质量浓度降低92.1%,可溶盐总质量浓度降低90.5%,各类细颗粒物脱除效率均达到90%以上,说明本发明可实现对湿法脱硫后烟气中细颗粒物/可溶盐/三氧化硫的深度脱除。
Claims (10)
1.一种用于深度脱除湿法脱硫后烟气中细颗粒物/可溶盐/三氧化硫的系统,其特征在于:该系统包括凝并长大系统(1),所述凝并长大系统(1)包括截面呈方形的壳体(2)、雾化装置、高压脉冲荷电装置、高频交流电凝并装置、湍流团聚装置;所述壳体(2)左侧为进烟口,右侧为出烟口,所述进烟口和出烟口均呈喇叭口形状,且小口朝外;所述壳体(2)的内腔从左往右依次分为低温冷却水雾化区、高压脉冲荷电区、高频交流电凝并区、湍流团聚区;
所述雾化装置设于低温冷却水雾化区;
所述高压脉冲荷电装置包括高压脉冲电源(6)和若干个脉冲板电极(4),所述若干个脉冲板电极(4)竖直并排布置于壳体内高压脉冲荷电区,且与壳体中心线平行,所述脉冲板电极(4)依次串联后与高压脉冲电源(6)负极连接,且高压脉冲电源(6)负极与地面接地连接;每两个相邻的所述脉冲板电极(4)中间处均设有一个放电端线型为芒刺线的脉冲线电极(5),且脉冲线电极(5)与脉冲板电极(4)平行、并与壳体(2)中心线垂直;所述脉冲线电极(5)串联后与高压脉冲电源(6)正极连接;
所述高频交流电凝并装置包括高频高压交变电源(7)和若干个交流板电极(8),所述若干个交流板电极(8)竖直并排布置于壳体内高频交流电凝并区,且与壳体中心线平行,所述交流板电极(8)依次串联后与高频高压交变电源(7)负极连接,且高频高压交变电源(7)负极与地面接地连接;每两个相邻的所述交流板电极(8)中间处均设有一个放电端线型为芒刺线的交流线电极(9),且交流线电极(9)与交流板电极(8)平行、并与壳体(2)中心线垂直,所述交流线电极(9)串联后与高频高压交变电源正极连接;
所述湍流团聚装置由M行N列绝缘扰流子(10)组成,其中M≥3,N≥2,所述绝缘扰流子(10)为横截面呈V形的涡片结构,涡片结构的两条侧边边长相等,涡片结构的板材厚度为3~5mm,两侧边夹角为60°,边长为50~100mm,夹角正对烟气来流方向,在两侧边板材上均匀布置矩形切口,切口深度为25~50mm,宽度为15~40mm,切口之间间距为25~50mm,绝缘扰流子高度与壳体(2)高度相等,所述湍流团聚装置设于湍流团聚区。
2.根据权利要求1所述的一种用于深度脱除湿法脱硫后烟气中细颗粒物/可溶盐/三氧化硫的系统,其特征在于:所述雾化装置为若干双流体雾化喷嘴(3),通过管道串联后并排设于低温冷却水雾化区。
3.根据权利要求1所述的一种用于深度脱除湿法脱硫后烟气中细颗粒物/可溶盐/三氧化硫的系统,其特征在于:所述脉冲板电极(4)与交流板电极(8)的数量与尺寸均相同。
4.根据权利要求1所述的一种用于深度脱除湿法脱硫后烟气中细颗粒物/可溶盐/三氧化硫的系统,其特征在于:所述脉冲板电极顶部和底部与壳体(2)的距离均为50~100mm,脉冲板电极的宽度为600~800mm,厚度为2~3mm,板间距为300~400mm,最外侧脉冲板电极与壳体(2)距离为50~100mm,所述交流板电极在壳体内采用与脉冲板电极相同布置。
5.根据权利要求1所述的一种用于深度脱除湿法脱硫后烟气中细颗粒物/可溶盐/三氧化硫的系统,其特征在于:所述每列绝缘扰流子中相邻的两个绝缘扰流子侧边之间的距离为300~600mm,每行绝缘扰流子中相邻的两个绝缘扰流子侧边之间的距离为150~300mm,最外侧绝缘扰流子侧边与壳体(2)的距离不小于200mm。
6.根据权利要求1所述的一种用于深度脱除湿法脱硫后烟气中细颗粒物/可溶盐/三氧化硫的系统,其特征在于:该系统还包括湿式电除尘器(11),所述湿式电除尘器(11)为立式金属极板湿式电除尘器,立式金属极板湿式电除尘器下端与壳体(2)出烟口通过烟道连接,且烟气由立式金属极板湿式电除尘器下端进入,经过收尘区后由上方出口排出。
7.一种湿法脱硫后烟气中细颗粒物/可溶盐/三氧化硫深度脱除的方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:
(1)将经湿法脱硫系统处理后排放的烟气输入到凝并长大系统的壳体中,首先经过低温冷却水雾化区,通过雾化装置喷出的低温冷却水液滴部分蒸发建立过饱和水汽环境,促使烟气中细颗粒物、可溶盐粒子及三氧化硫气溶胶产生相变凝并长大,同时低温冷却水液滴蒸发引起的局部低温引起热泳作用,使细颗粒物、可溶盐粒子及三氧化硫气溶胶在热泳力作用下向低温冷却水液滴移动,从而发生凝并长大;三氧化硫在低温过饱和水汽环境下在颗粒物表面冷凝聚集,使颗粒物粒径增大,且介电常数增大,荷电能力增强;
(2)烟气经过低温冷却水雾化区后进入高压脉冲荷电区,控制高压脉冲电源,使得脉冲板电极与脉冲线电极之间形成高压脉冲电场,未蒸发的低温冷却水液滴与粒径增大后的细颗粒物、可溶盐粒子及三氧化硫气溶胶等粒子在高压脉冲电场中进行荷电,其中细微颗粒物带正电,较大粒径颗粒物带负电,实现大小不同粒径颗粒物的“非对称异极性荷电”,使不同大小粒子在后续凝并区更易凝并长大;
(3)烟气经过高压脉冲荷电区进入到高频交流电凝并区,控制高频高压交变电源,使得交流板电极和交流线电极之间形成高频交变电场,充分荷电后的低温冷却水液滴、细颗粒物、可溶盐粒子及三氧化硫气溶胶等粒子在高频交变电场中形成条带状的粒子富集区,增强各粒子之间的碰撞与凝并;
(4)烟气经过高频交流电凝并区后进入湍流团聚区,烟气中的各类细微粒子在绝缘扰流子作用下产生的不同尺度涡流中的运动轨迹也不同,进一步促进脱硫废水雾滴、细颗粒物、可溶盐粒子及三氧化硫气溶胶等粒子之间的混合碰撞与凝并长大,最后经过凝并长大后的各类颗粒物进入湿式电除尘器被捕集,烟气经过收尘后由湿式电除尘器上方出口排出至烟囱。
8.根据权利要求7所述的一种湿法脱硫后烟气中细颗粒物/可溶盐/三氧化硫深度脱除的方法,其特征在于:所述高压脉冲电源输出电压不小于40kV。
9.根据权利要求7所述的一种湿法脱硫后烟气中细颗粒物/可溶盐/三氧化硫深度脱除的方法,其特征在于:所述高频高压交变电源输出交变电压不小于20kV,输出频率不小于15kHz。
10.根据权利要求7所述的一种湿法脱硫后烟气中细颗粒物/可溶盐/三氧化硫深度脱除的方法,其特征在于:所述低温冷却水温度比脱硫后烟气温度低20~30℃,喷入量为0.001~0.01 L/Nm3。
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