濕式電除塵器應(yīng)用于氨法脫硫系統(tǒng)的分析

李玲燕（山東神華山大能源環(huán)境有限公司,山東 濟南 250014）

高鵬（山東泓奧電力科技有限公司,山東 濟南 250101）

隨著環(huán)保要求的日趨嚴格，各燃煤機組均增設(shè)了脫硫裝置、脫硝裝置及除塵裝置，近期又提出燃煤污染物“超凈排放”的口號，即SO2≤35mg/Nm3，NOX≤50mg/Nm3，煙塵≤5mg/Nm3，因此各個電廠又陸續(xù)開展環(huán)保改造，脫硫采用兩塔串聯(lián)或單塔雙循環(huán)等高效脫硫工藝，脫硝采用兩種或兩種以上的脫硝工藝聯(lián)合的高效脫硝路線，除塵則采用電改袋或電袋復(fù)合除塵器。但是目前燃煤電廠的除塵均是脫硫之前的除塵，即使進行了除塵器的改造，也只能保證出口煙塵濃度達到20mg/Nm3的排放標準，仍無法達到5mg/Nm3的排放要求。

從現(xiàn)有技術(shù)來看，濕式電除塵器是目前為止保證煙塵超凈排放最有效、最可靠的技術(shù)手段。濕式電除塵器的原理與傳統(tǒng)干式電除塵器相似，依靠的都是靜電力，所不同的是濕式電除塵器處理的是脫硫后的濕煙氣，采用的是水膜清灰，無二次揚塵。

濕式電除塵技術(shù)已在多個電廠成功應(yīng)用，但對應(yīng)的脫硫一般為石灰石-石膏法脫硫工藝，濕式電除塵器能否有效解決氨法脫硫后銨鹽攜帶和氨逃逸是目前業(yè)主仍然擔心的問題。

1 氨法脫硫工藝的特點

氨法煙氣脫硫工藝是采用氨做吸收劑除去煙氣中的SO2的工藝。

由于氨具有更高的反應(yīng)活性，且硫酸銨具有極易溶解的化學(xué)特性，因此氨法脫硫系統(tǒng)不易產(chǎn)生結(jié)垢現(xiàn)象。

氨法脫硫?qū)γ褐辛蚝康倪m應(yīng)性廣，低、中、高硫含量的煤種脫硫均能適應(yīng)，特別適合于中高硫煤的脫硫。采用石灰石/石膏法時，煤的含硫量越高，石灰石用量就越大，費用也就越高；而采用氨法時，特別是采用廢氨水作為脫硫吸收劑時，由于脫硫副產(chǎn)物的價值較高，煤中含硫量越高，脫硫副產(chǎn)品硫酸銨的產(chǎn)量越大，也就越經(jīng)濟［1］。

氨是生產(chǎn)化肥的原料。以氨為原料，實現(xiàn)煙氣脫硫，生產(chǎn)化肥，不消耗新的自然資源，不產(chǎn)生新的廢棄物和污染物，變廢為寶，化害為利，為綠色生產(chǎn)技術(shù)，將產(chǎn)生明顯的環(huán)境、經(jīng)濟和社會效益。

此外，氨法脫硫工藝系統(tǒng)簡單、設(shè)備體積小、能耗低。

雖然相關(guān)標準對NH3逃逸濃度有嚴格的要求（氨逃逸濃度≯10mg/Nm3，氨回收率率≮96.5%），但是由于氨法脫硫工藝自身的特點，氨的易揮發(fā)性，NH3逃逸濃度很難達到排放標準，隨“脫硫”尾氣一起流動，一部分逃逸的NH3與部分未被脫除的SO2或SO3反應(yīng)生成銨鹽。另外，循環(huán)液對煙氣進行噴淋洗滌時，部分循環(huán)液會被煙氣攜帶，而循環(huán)液中含有生成的銨鹽，從而含入煙氣中。因此氨法脫硫工藝普遍存在著氨逃逸和銨鹽攜帶的問題［2］，由此造成的成本升高及二次污染的問題也成為阻礙氨法脫硫工藝在燃煤煙氣處理領(lǐng)域發(fā)展的絆腳石。

2 山東神華關(guān)于濕式電除塵器應(yīng)用于氨法脫硫系統(tǒng)的研究與案例

繼濕式電除塵器應(yīng)用于石灰石-石膏法脫硫工藝研發(fā)成功之后，山東山大能源環(huán)境有限公司（現(xiàn)更名為“山東神華山大能源環(huán)境有限公司”，簡稱“山東神華”）又對濕式電除塵器應(yīng)用于氨法脫硫工藝進行了機理研究和實驗室研究，并于2010年在某化工廠的氨法脫硫系統(tǒng)中進行了中試試驗。

中試試驗從實際項目的氨法脫硫后凈煙氣煙道中引出一部分脫硫后煙氣至試驗裝置，通過對電流密度、煙氣流速、停留時間、比集塵面積、煙氣性質(zhì)等參數(shù)的不斷調(diào)整組合，最終摸索出來了一組合理的數(shù)據(jù)區(qū)間，取得了成功。

2013年某化工廠自備電廠建設(shè)了氨法脫硫系統(tǒng)，同步設(shè)置了濕式電除塵器，本項目建有3臺130t/h的鍋爐，脫硫三爐一塔設(shè)置，脫硫系統(tǒng)設(shè)有預(yù)洗塔和吸收塔，濕式電除塵器布置在吸收塔的頂部，與吸收塔一體化設(shè)置，吸收塔出口煙氣量為562687Nm3/h（濕標），濕除入口含塵量＜68mg/Nm3，銨鹽含量＜200mg/Nm3，要求實現(xiàn)出口顆粒物濃度＜30mg/Nm3。項目投運后，煙囪入口煙氣中顆粒物可以達標排放。

3 結(jié)語

煙氣中銨鹽的含量與脫硫運行工況、氨水的加入量、液氣比、循環(huán)液的濃度等因素有關(guān)。煙氣中所含的煙塵與脫硫前除塵設(shè)備的性能有關(guān)。

NH3氣溶膠及銨鹽氣溶膠粒徑多分布在[0,40]μm區(qū)間內(nèi)，而濕式電除塵器利用靜電除塵原理，不僅對大粒徑氣溶膠顆粒具有近100%的捕集效率，最主要的是對亞微米級顆粒的具有較高的捕獲率。設(shè)計的效率與裝置入口煙氣中NH3和銨鹽的濃度有關(guān)，不同的設(shè)計參數(shù)下，氨氣溶膠和銨鹽氣溶膠的有效去除率為70-90%。

由于氨法脫硫后煙氣性質(zhì)與石灰石-石膏法不同，因此將濕式電除塵器應(yīng)用于氨法脫硫工藝的超凈排放項目中（煙氣中所含顆粒物小于5mg/Nm3），必須著重注意煙氣的性質(zhì)對其性能的影響，同時需將濕除入口煙氣中所含顆粒物控制在25mg/Nm3以下。

[1]王曉宇，王彥.氨法煙氣脫硫技術(shù)及適用性分析[J].化工生產(chǎn)與技術(shù)，2008，(2).

[2]車建煒，申林艷，劉月生.氨法脫硫工程應(yīng)用中的幾個問題探討[J].中國電力教育，2005，(1).