濕式電除塵器是保證玻璃行業(yè)濕法脫硫正常運(yùn)行的最佳選擇

徐志海，袁滿巧

（江蘇科行環(huán)?？萍加邢薰荆K 鹽城 224051）

0 引言

截至2013 年末，全國共有325 條浮法玻璃生產(chǎn)線，全國平板玻璃累計(jì)總產(chǎn)量7.79 億重量箱。前期國內(nèi)的玻璃熔窯燃料主要以重油為主， 由于重油價(jià)格的不斷攀升， 燃料成本占總成本的比例不斷加大，又出現(xiàn)了以石油焦、煤制氣、天然氣等為燃料的生產(chǎn)線。 這幾種類型的生產(chǎn)線，尤其是以石油焦、煤制氣和重油為燃料的生產(chǎn)線，產(chǎn)生較多的SO2、粉塵及其他污染排放物，在當(dāng)前全國煙氣污染物排放總量中占有不小的貢獻(xiàn)率， 成為國家煙氣減排重點(diǎn)關(guān)注和推進(jìn)的行業(yè)。

1 濕法脫硫是玻璃行業(yè)煙氣脫硫的主導(dǎo)技術(shù)

1.1 當(dāng)前濕法脫硫在運(yùn)行中存在的問題

當(dāng)前，50%左右的玻璃生產(chǎn)線配置了煙氣脫硫設(shè)備，其中80%以濕法脫硫?yàn)橹鳌?但濕法脫硫在運(yùn)行過程中由于除霧器選型設(shè)計(jì)不合理、 除霧器堵塞、除霧器坍塌等原因?qū)е鲁F效率差，或者由于吸收塔設(shè)計(jì)流速過高、噴嘴霧化效果不好等原因，造成煙氣中的水霧和液滴被帶出吸收塔，從而使煙囪附近出現(xiàn)大量水霧和酸雨，不僅影響了廠區(qū)的環(huán)境衛(wèi)生，對煙囪附近的設(shè)備和建筑也造成腐蝕。 因此，當(dāng)前部分采用濕法脫硫的玻璃企業(yè)將濕法脫硫改造為干法或半干法脫硫工藝，后端再增加一臺布袋除塵器，以避免濕法脫硫工藝帶來的“酸雨”、水汽腐蝕等問題。

1.2 濕法脫硫的脫硫效率最高

干法和半干法脫硫雖然具有流程簡單、 占地少、投資小以及脫硫副產(chǎn)品呈干態(tài)等優(yōu)點(diǎn)，但從脫硫效率上講，濕法脫硫則具有明顯優(yōu)勢，見表1。

表1 三種脫硫方法脫硫效率對比表(%)

由表1 得出， 將濕法脫硫改造成干法或半干法脫硫是脫硫技術(shù)的一次退步，不值得鼓勵(lì)和推廣。

1.3 脫硫標(biāo)準(zhǔn)決定了脫硫今后仍將以濕法脫硫?yàn)橹?/h3>

根據(jù) 《平板玻璃工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》GB26453－2011， 平板玻璃行業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)：SO2為400 mg/Nm3，顆粒物排放50 mg/Nm3。該標(biāo)準(zhǔn)與電力行業(yè) 《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》GB13223-2011 以及水泥行業(yè)將要實(shí)施的《水泥廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》GB4915-2014 相比，標(biāo)準(zhǔn)相差較大，見表2。

表2 三個(gè)行業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)對比表 單位：mg/Nm3

由表2 可以看出，火電行業(yè)的污染物排放標(biāo)準(zhǔn)最為嚴(yán)格， 部分火電廠現(xiàn)已開始執(zhí)行超低排放標(biāo)準(zhǔn)；水泥行業(yè)雖然現(xiàn)在執(zhí)行的仍是GB4915-2004 標(biāo)準(zhǔn)（SO2排放200 mg/Nm3，顆粒物排放50 mg/Nm3）,但2015 年要執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)有了提高； 而玻璃行業(yè)執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)明顯較這兩個(gè)行業(yè)寬松，這與國家污染物減排整體要求不相稱， 個(gè)別行業(yè)對此也提出異議。相信在不久的將來，國家對于玻璃行業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)會有更嚴(yán)格的要求和修正。 屆時(shí)，將有一批玻璃企業(yè)的脫硫除塵設(shè)施面臨改造。

當(dāng)前玻璃熔窯以燃料不同主要分為： 石油焦、煤制氣、天然氣、重油等四類。 燃料的不同，導(dǎo)致污染物尤其是SO2生成量差別較大，如表3 所示。

表3 不同燃料玻璃熔窯的SO2 生成量

由表3 可以看出， 石油焦和重油產(chǎn)生的SO2最高，煤制氣次之，天然氣最少。 目前玻璃熔窯配套的脫硫裝置主要集中在石油焦和重油兩類生產(chǎn)線上，天然氣生產(chǎn)線還未配置脫硫裝置。如果分別用濕法、干法和半干法三種脫硫方法脫除以上四種燃料所產(chǎn)生的SO2，則最終的脫除結(jié)果是石油焦、重油兩種熔窯只有濕法脫硫能滿足標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的400 mg/Nm3排放要求； 煤制氣熔窯可以采用干法和半干法脫硫，一旦國家標(biāo)準(zhǔn)再次提高， 則只能采用濕法脫硫；天然氣熔窯須配置脫硫裝置，三種脫硫方法均可滿足排放要求。

2 濕法脫硫存在問題的解決辦法

濕法脫硫存在的主要問題是除霧效率差，煙囪附近水霧和酸雨較多。如果以上問題能得到有效解決，濕法脫硫無疑是脫硫的最佳選擇。 而濕式電除塵器很好解決了以上問題，同時(shí)還為玻璃熔窯煙氣超低排放提供了可行性。

玻璃生產(chǎn)線煙氣超低排放工藝路線如圖1 所示。 保持原有的高溫電除塵器、 高效SCR 脫硝裝置、余熱鍋爐和濕法脫硫裝置不變，在濕法脫硫與煙囪之間增設(shè)一臺濕式電除塵器，濕式電除塵器將濕法脫硫吸收塔出口煙氣中的水霧、酸雨、殘余顆粒物等收集下來，確保煙囪出口煙氣達(dá)到超低排放的要求。

圖1 玻璃熔窯煙氣超低排放工藝圖

3 濕式電除塵器的工作原理

濕式電除塵器與干式電除塵器工作機(jī)理相同，都是利用電場力的作用，將煙氣中的粉塵和液滴收集到陽極板和陰極線的表面。不同之處是干式電除塵器采用機(jī)械振打清灰方式，而濕式電除塵器采用水噴淋清洗方式，在其工作過程中對陰陽極表面進(jìn)行水噴淋，使陰陽極表面形成水膜，陰陽極表面捕集的粉塵和液滴隨水膜順其表面向下流入灰斗，并最終排出，而凈化的氣體通過煙囪排入大氣。

濕式電除塵器噴淋水來自濕法脫硫工藝水和煙氣中的水霧，噴淋水收集下來后送至濕法脫硫吸收塔內(nèi)作為塔內(nèi)補(bǔ)充水。由于僅是將濕法脫硫的補(bǔ)充水和煙氣中的水霧作為濕式電除塵器的噴淋水，濕式電除塵器自身不額外消耗水，符合當(dāng)前提倡的節(jié)能、節(jié)水要求。

4 濕式電除塵器的優(yōu)點(diǎn)

4.1 除塵效率高，出口粉塵可“超低排放”

濕式電除塵器進(jìn)口煙氣溫度正常為50 ℃左右，與前端干式高溫電除塵器進(jìn)口煙氣溫度350 ℃左右相比，煙氣中粉塵比電阻大大下降；濕式電除塵器進(jìn)口煙氣含濕量約為8%，水滴濃度約為75 mg/Nm3，含濕量的增加可以提高煙氣的導(dǎo)電性能，從而可以大幅提高除塵效率。另外，濕式電除塵器通過水噴淋清灰，無機(jī)械振打?qū)е露螕P(yáng)塵的缺陷。 低溫、高濕的煙氣性質(zhì)，以及無二次揚(yáng)塵的優(yōu)點(diǎn)為濕式電除塵器粉塵的“超低排放” 提供了保障， 可以滿足≤10 mg/Nm3，甚至≤5 mg/Nm3的粉塵排放要求。

4.2 可以解決煙囪出口“酸雨”

濕法脫硫出口煙氣含有水霧、粉塵和石膏或堿的液滴，其根本原因是除霧器對水霧和液滴的捕集能力不夠。如果在濕法脫硫的后端增加濕式電除塵器，則可以充分捕集煙氣中的水霧和液滴，使陰陽極表面形成水膜， 起到除塵和和除霧的雙重效果。據(jù)試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)， 濕式電除塵器對水霧的捕集率可達(dá)75%以上。

4.3 有效脫除煙囪出口PM2.5 微細(xì)顆粒物

在特定氣體成分條件下，煙氣中的SO2易氧化成SO3， 并在脫硫塔內(nèi)與水汽結(jié)合形成H2SO4蒸汽，最終以氣溶膠形式通過煙囪排入大氣，與空氣接觸后產(chǎn)生大量PM2.5 顆粒。 增加濕式電除塵器后，氣溶膠隨同水霧和液滴被捕集下來。 該捕集率可達(dá)90%以上， 煙囪出口的PM2.5 從而能得到有效脫除。

4.4 解決煙道和煙囪的腐蝕難題

煙道和煙囪的腐蝕主要是由于煙氣中含有較多的水霧、液滴和腐蝕性氣性。 濕式電除塵器的捕集減少了煙氣中的含濕量，有效解決煙道和煙囪的腐蝕問題。

5 結(jié)語

減排標(biāo)準(zhǔn)日益嚴(yán)格，濕法脫硫必將成為玻璃熔窯煙氣脫硫的主導(dǎo)技術(shù)。而濕式電除塵器作為一項(xiàng)新的除塵、除霧設(shè)備，有效解決了濕法脫硫酸雨多和粉塵排放超標(biāo)的問題。 作為煙氣治理的終端設(shè)備， 相信濕式電除塵器將會在今后的煙氣治理和“超低排放”項(xiàng)目中得到越來越廣泛的應(yīng)用。