電除塵器在酒精廢液鍋爐煙氣凈化中的應(yīng)用

丘佳銳

（福建東源環(huán)保有限公司，福建 龍巖 364028）

1 概述

甘蔗糖蜜酒精廢水是以糖廠制糖副產(chǎn)品——糖蜜為原料，在發(fā)酵生產(chǎn)酒精過程中產(chǎn)生的高濃度有機廢水。每生產(chǎn)1t酒精產(chǎn)生10～15t廢水[1]，目前國內(nèi)外處理酒精廢液比較有效和徹底的方法為采用濃縮焚燒法進行處理，即將初步處理過的廢液濃縮到含固形物60%后，用高壓泵經(jīng)噴嘴霧化，噴入爐膛使廢液在1100℃～1250℃的高溫下燃燒，燃燒產(chǎn)生的熱量由鍋爐受熱面吸收產(chǎn)生蒸氣，排出的廢氣在以前環(huán)保要求較低時普遍采用水膜除塵器進行凈化。隨著環(huán)保排放要求的不斷提高，水膜除塵已無法滿足國家新的環(huán)保治理要求。需采取新的治理措施，采用靜電除塵器進行凈化，灰渣用作鉀肥，可實現(xiàn)廢液的零排放，獲得良好的經(jīng)濟效益和環(huán)境效益。

某糖廠酒精廢液鍋爐規(guī)格為25t/h，鍋爐廢氣選用靜電除塵器進行凈化，合理設(shè)計靜電除塵器各系統(tǒng)，除塵器投運后，經(jīng)一段時間的試運行與調(diào)整，設(shè)備運轉(zhuǎn)正常，使用效果良好。

2 糖蜜酒精廢液元素及灰分分析

糖蜜酒精廢液元素分析見表1，糖蜜酒精廢液組成成分見表2。

表1 糖蜜酒精廢液元素分析[2]

表2 糖蜜酒精廢液組成成分[2]

3 燃燒處理酒精廢液工藝流程（見下圖[3]）

燃燒處理酒精廢液工藝流程圖

4 電除塵系統(tǒng)設(shè)備配置及選型設(shè)計

4.1 電除塵器設(shè)計參數(shù)（見表3）

表3 電除塵器設(shè)計參數(shù)

4.2 殼體及灰斗的選型設(shè)計

根據(jù)酒精廢液燃燒后粉塵黏附性大、易堆積結(jié)塊的特點，灰斗角度設(shè)計不小于65°。殼體頂部每個電場及灰斗采用先進的聲波振動式清灰，保證極板、極線不掛灰，灰斗內(nèi)粉塵不起拱、不堵灰。

4.3 電暈極及收塵極的選擇

電場是靜電除塵器的核心部件，決定收塵效果和除塵效率。正確選擇收塵極和電暈極是用好靜電除塵器的關(guān)鍵。由于酒精廢液含氯根和硫酸根，廢液燃燒后煙氣腐蝕性較強，燃燒生成鈣鹽和鎂鹽，粉塵黏附性大，易結(jié)焦，因此陽極板選用綜合性能更高的C480極板，材質(zhì)為不銹鋼。陰極線采用不銹鋼芒刺線，由于芒刺線具有起暈電壓低，放電強度大的優(yōu)點，可使粉塵充分荷電。并且不銹鋼具有表面光滑的特點，可增強清灰效果，延長設(shè)備使用壽命。

4.4 除塵器振打方式的確定

清灰效果的好壞，直接決定了靜電除塵器能否長期穩(wěn)定、高效運行。根據(jù)粉塵特性，陽極振打采用側(cè)部撓臂錘技術(shù)，陰極振打采用頂部電磁錘振打技術(shù)，可節(jié)省設(shè)備的布置空間及保證陰極線不斷線。

4.5 卸料及輸送物料方式的選擇

靜電除塵器的卸料裝置主要有電動給料機和自重式雙層翻板閥兩種形式。用電動給料機卸料時，由于粉塵黏性大容易結(jié)塊，除塵器在運行過程中可能會有大塊的粉塵掉落造成電動給料機堵塞，若不能及時發(fā)現(xiàn)，易造成灰斗堵灰，影響除塵器的正常運行。與電動給料機相比，重錘翻板閥下料具有出料口面積大、易維護、故障率低、節(jié)約用電等優(yōu)點。在相同條件下，使用雙層重錘翻板閥，一些尺寸較小的雜物，可以直接通過翻板閥，不會發(fā)生阻塞。因此本項目卸料方式采用雙層重錘翻板閥。

除塵器的物料輸送主要有氣力輸送、螺旋輸送、FU刮板輸送三種方式。根據(jù)酒精廢液燃燒后的粉塵性質(zhì)，即粉塵遇潮容易結(jié)塊的特點，不宜采用氣力輸送和螺旋輸送，宜采用FU刮板機連續(xù)輸送方式，保證輸灰順暢。

4.6 控制系統(tǒng)

靜電除塵器控制系統(tǒng)分為兩個部分：1）低壓控制系統(tǒng)，即陰、陽極振打系統(tǒng)，灰斗及絕緣子加熱系統(tǒng)，卸輸灰控制系統(tǒng)；2）高壓控制系統(tǒng)。系統(tǒng)配置及主要功能如下：

（1）低壓控制系統(tǒng)

低壓控制系統(tǒng)采用西門子S7-200，具有完備的程序控制功能。工作方式、陰陽極振打間隔、周期、控制溫限和時間參數(shù)等均可在線適時修改，并可以向系統(tǒng)DCS傳送除塵器加熱、輸灰等實時運行參數(shù)和狀態(tài)，可以經(jīng)過DCS下傳各種參數(shù)的設(shè)定命令。

（2）高壓控制系統(tǒng)

系統(tǒng)配置采用Intel公司高性能的CHMOS 16位單片機—80C196KB為主控芯片。集成了A/D、高速I/O、串行通訊口、定時/計數(shù)器等接口電路，PSD為PSD4235G2，集成了RAM、ROM、I/O口、可編程邏輯器件，功能強大，指令效率高，速度快。HVC16控制器顯示采用2×10漢字液晶顯示，參數(shù)、狀態(tài)漢字提示，簡明易懂，輸入采用數(shù)字鍵編輯，同時提供數(shù)字旋鈕，設(shè)備的操作使用非常方便。所有參數(shù)保存在EEPROM，斷電時不丟失。

主要控制功能為利用80C196KB的多路A/D及擴展電路，擴展為15路A/D，對一次電壓、電流，二次電壓、電流進行采樣。特別是對二次電壓、電流瞬時值進行連續(xù)采樣，為實現(xiàn)檢測電壓峰值、谷值，檢測存貯波形，軟件檢測火花提供了保證。供電有全波供電、雙半波間歇供電、單半波間歇供電三大模式。

5 使用效果

該系統(tǒng)于2011年2月竣工并投入運行，經(jīng)過一段時間的運行與調(diào)整，除塵器各系統(tǒng)運行穩(wěn)定正常，使用良好，粉塵濃度達標排放。

6 小結(jié)

從該項目的使用情況看，只要加強設(shè)備維護管理，靜電除塵器在酒精廢液鍋爐煙氣粉塵治理上的應(yīng)用是可行的。

設(shè)備的高低壓控制系統(tǒng)自動化程度高，顯示屏上可以直觀地顯示除塵設(shè)備的所有運行情況，各種參數(shù)設(shè)置、修改方便，系統(tǒng)維護簡單。

由于酒精廢液燃燒后的粉塵比重小、灰斗內(nèi)粉塵易結(jié)塊，在結(jié)構(gòu)設(shè)計時，灰斗角度需大于粉塵安息角；運行過程中，灰斗加熱系統(tǒng)及聲波清灰系統(tǒng)需維護正常，保證灰斗正常卸灰，避免發(fā)生由于灰斗積灰引起電場短路的事故。

[1] 蔡春林，覃文慶，等.甘蔗糖蜜酒精廢水治理及展望[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報，2006（25）（增刊）：831-834.

[2] 宋軍政.全新酒精廢液鍋爐的設(shè)計[J].能源技術(shù)，2005（10）：228-229.

[3] 李壯，葉洪武，等.糖蜜酒精廢液處理技術(shù)研究[J].廣西輕工業(yè)，2001（1）： 29-32.