淺析燒結主抽脫硫煙氣深度凈化治理技術

蘇彤

【摘 要】針對燒結機主抽煙氣采用濕法脫硫后粉塵排放超標問題，本文對工程設計過程中所接觸的四種脫硫煙氣深度凈化治理技術進行了分析對比，并指出各自的技術特點。

【關鍵詞】燒結主抽；脫硫煙氣；改造

一、燒結煙氣脫硫除塵排放現(xiàn)狀

燒結煙氣經現(xiàn)有靜電除塵器處理后，煙塵含量一般在70mg/Nm3左右，進入脫硫塔后，因煙氣中的大量金屬離子、各類硫酸根離子、氨根離子及其他離子等與脫硫漿液進一步反應，生成各種復雜的硫酸鹽、銨鹽等并在煙氣中的一定濕氣條件下相互融合形成各類氣溶膠、鹽類微細顆粒等，加之上升煙氣中夾雜的微細石膏顆粒，造成燒結煙氣顆粒物濃度進入脫硫塔后會進一步升高，脫硫塔對較大顆粒物可以起到一定的洗滌作用，但對細小顆粒，尤其微細的氣溶膠類等污染物沒有任何洗滌作用，而脫硫塔現(xiàn)有傳統(tǒng)的瓦楞式雙層除霧器對細微顆粒及氣溶膠類污染物也無任何除塵效果，因此，燒結機煙氣經除塵處理進入脫硫塔后，反而會造成脫硫塔出口煙氣顆粒物濃度繼續(xù)增加。經脫硫后外排煙氣含塵量一般在70～80mg/Nm3左右，不能滿足國家現(xiàn)有《鋼鐵燒結、球團工業(yè)大氣污染物排放標準》GB28662-2012中燒結機機頭煙氣顆粒物小于40mg/Nm3的特別排放限值要求。如果脫硫塔內徑設計值偏低，造成塔內煙氣流速偏大，更容易造成脫硫塔煙氣中各類微細顆粒物隨煙氣上升而被排除塔外造成明顯拖尾現(xiàn)象及下石膏雨。因此，需要對現(xiàn)有的脫硫塔進行改造，將煙氣脫硫進行深度凈化處理，最終實現(xiàn)達標排放。

二、改造方式、工作原理及技術特點

（一）濕式電除塵技術

改造方式：新建一套濕式電除塵器，與原有脫硫裝置配套使用，布置在濕法脫硫裝置尾部，脫硫塔煙囪與除塵器進口之間通過管道相連接，電除塵器的主要目的是脫除脫硫后煙氣中的煙塵，確保煙塵排放達標。此裝置依靠高壓靜電場的作用，將各種細微顆粒物收集至集塵極，然后依靠沖洗的方式收集，達到除塵的目的。

工作原理：金屬放電線在直流高電壓的作用下，將其周圍氣體電離，使粉塵或霧滴粒子表面荷電，荷電粒子在電場力的作用下向收塵極運動，并沉積在收塵極上，水流從集塵板頂端流下，在集塵板上形成一層均勻穩(wěn)定的水膜，將板上的顆粒帶走。因此，濕式電除塵器與干式電除塵器的除塵原理相同，都要經歷荷電、收集和清灰三個階段。然而，與靜電除塵器清灰不同的是，濕式電除塵器采用液體沖刷集塵極表面來進行清灰。

技術特點：收塵效率不受粉塵性質影響；能杜絕反點暈現(xiàn)象；有效遏制二次揚塵[1]；耗水量低；可以有效避免石膏雨；占地面積大；施工周期長；初投資及運行費用高。

（二）離心管束式除塵器

改造方式：拆除脫硫塔內現(xiàn)有除霧器，在除霧器原有支架系統(tǒng)上，經設計配套安裝離心管束式除霧除塵深度凈化模塊進行組裝。同時對除霧器清洗系統(tǒng)進行改造，并配置霧化噴槍精除塵系統(tǒng)。但無需改變吸收塔內部、外部結構及相關電控系統(tǒng)。

工作原理：經高效脫硫及初步除塵后的煙氣，向上經離心管束式除塵裝置進一步完成高效除塵除霧過程。離心管束式除塵裝置由分離器、增速器、導流環(huán)、匯流環(huán)、管束道、除塵液膜布置器等構成。煙氣在一級分離器作用下使氣流高速旋轉，在液膜布置器作用下，液滴在壁面形成一定厚度的動態(tài)液膜，煙氣攜帶的細顆粒灰塵及液滴持續(xù)被液膜捕獲吸收，連續(xù)旋轉上升的煙氣經增速器調整后再經二級分離器去除微細顆粒物及液滴。同時在增速器和分離器葉片表面形成較厚的液膜，在高速氣流的作用下發(fā)生“散水”現(xiàn)象，大量的大液滴從葉片表面被拋灑出來，在液膜布置器作用下，在管束除塵器內壁形成均勻的液膜層，穿過液滴層的細小液滴及塵霧顆粒一并被脫除。最后經過匯流環(huán)排出，實現(xiàn)達標排放。[1]

技術特點：不占用地面面積；改造難度低、施工周期短；處投資低、運行費用低；系統(tǒng)簡單、運行費用低。

（三）霧化冷卻洗滌塔+高效脫水除霧塔除塵技術

改造方式：在原有脫硫系統(tǒng)后新建霧化冷卻洗滌塔與高效脫水除霧塔，脫硫塔與霧化冷卻洗滌塔之間通過管道連接。

工作原理：脫硫煙氣通過管道從上部進入霧化冷卻洗滌塔，在塔內的一系列噴嘴對煙氣進行噴入霧化水后，煙氣中攜帶的灰塵被極小極快的霧化水滴收集，微細粉塵凝聚成大粉塵，由于重力作用，粉塵離開煙氣進行沉降，隨污水一起溜走。進入高效脫水除霧塔的霧化水汽，在脫水器內通過離心力作用進行進一步脫水除塵，最終通過除霧塔頂新建煙囪達標排放。

技術特點：系統(tǒng)運行維護成本低；操作簡單、系統(tǒng)運行穩(wěn)定可靠；凈化效率高；初投資相對較大；需占用地面面積。

（四）規(guī)流相變除塵器

改造方式：拆除脫硫塔內除霧器，更換為規(guī)流相變除塵除霧裝置，同時改造原除霧器沖洗水管路。

工作原理：規(guī)流相變除塵器采用了獨特的導流設計，規(guī)流相變系統(tǒng)在脫硫塔內做自轉和公轉的運動。當煙氣進入脫硫塔后，經導流系統(tǒng)規(guī)整，按設計產生動力，推動安裝在系統(tǒng)上的規(guī)流相變系統(tǒng)，煙氣流向、成分發(fā)生改變并重新聚集，使其呈規(guī)則流動與不規(guī)則混合共存狀態(tài)，煙氣中攜帶的粉塵、霧滴由于慣性撞擊填料球表面而被捕集，填料球連續(xù)不斷的不規(guī)則運動，當其表面積累的漿液量達到一定程度，即漿液液滴自身重力大于液滴在填料球表面的張力時，液滴便會下落返回塔底漿池，從而完成粉塵和霧滴高效脫除過程。

技術特點：不占用地面面積；改造難度低、施工周期短；處投資低、運行費用低；系統(tǒng)簡單、運行費用低；系統(tǒng)內小球易磨損，容易從系統(tǒng)內脫落，有堵塞噴頭、泥漿泵等隱患。

三、結束語

通過對比分析發(fā)現(xiàn)，每種技術都有自己的優(yōu)勢與不足，只有針對具體項目綜合考慮，選擇適合的改造方式，才能充分發(fā)揮自己的技術優(yōu)勢。

參考文獻：

[1] 鄭易捷，胡亦鋒.濕式電除塵性能因素的分析研究，科技咨詢，2009.

[2] 閆循英，王峰.管束式除塵器與濕式除塵器技術初探，綠色科技，2016（20）：57-58.endprint