濕式除污器在陶瓷行業(yè)煙氣粉塵治理中的應(yīng)用

1、濕式除污器在陶瓷行業(yè)煙氣粉塵治理中的應(yīng)用 摘 要：本文介紹了當(dāng)前建筑陶瓷工業(yè)煙氣粉塵排放現(xiàn)狀、治理技術(shù)及存在的問(wèn)題。針對(duì)當(dāng)前建筑陶瓷工業(yè)煙氣粉塵排放及治理現(xiàn)狀，提出了適用于陶瓷工業(yè)煙塵治理的濕式除污器，并介紹了濕式除污器的工作原理、結(jié)構(gòu)組成及技術(shù)優(yōu)點(diǎn)。 關(guān)鍵詞：建筑陶瓷；粉塵排放現(xiàn)狀；濕式除污器 1 前言 建筑陶瓷工業(yè)是一個(gè)高污染，高能耗的產(chǎn)業(yè)。目前，全國(guó)共有建筑陶瓷生產(chǎn)線2000多條，產(chǎn)量將近達(dá)到100億m21。現(xiàn)有的建筑陶瓷工業(yè)煙氣排放口多而散，無(wú)組織排放現(xiàn)象嚴(yán)重，治理難度較大，行業(yè)不僅要面臨激烈的競(jìng)爭(zhēng)，還要面對(duì)節(jié)能減排的重任2。 陶瓷工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（gb25464-2010）大氣污染

2、物排放標(biāo)準(zhǔn)（8.6%o2）3對(duì)粉塵、so2及nox排放要求十分嚴(yán)格，我國(guó)建筑衛(wèi)生陶瓷企業(yè)能夠達(dá)標(biāo)的企業(yè)不超過(guò)2%。由于當(dāng)時(shí)環(huán)保技術(shù)還難以支撐此標(biāo)準(zhǔn)，在2014年建筑陶瓷工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（2014年修改單）將基準(zhǔn)氧調(diào)整為18%，暫時(shí)放寬了排放標(biāo)準(zhǔn)，但這只是一個(gè)過(guò)渡性的標(biāo)準(zhǔn)，2016年將會(huì)出臺(tái)新的排放標(biāo)準(zhǔn)，而當(dāng)新的環(huán)保治理技術(shù)可以支撐更嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，新標(biāo)準(zhǔn)必定會(huì)更加嚴(yán)格。因此，為了應(yīng)對(duì)未來(lái)更嚴(yán)格的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，探討并開(kāi)發(fā)出適用于建筑陶瓷工業(yè)的超低排放治理設(shè)備尤為迫切。 2 建筑陶瓷工業(yè)煙氣粉塵排放現(xiàn)狀及治理技術(shù) 2.1 當(dāng)前排放現(xiàn)狀及治理技術(shù) 建筑陶瓷工業(yè)煙氣來(lái)源于窯爐（一般使用水煤氣作燃料

3、）燒成及噴霧干燥塔前的熱風(fēng)爐（一般使用水煤漿作燃料）。當(dāng)前建筑陶瓷工業(yè)煙氣治理技術(shù)落后，設(shè)備陳舊，有些偏遠(yuǎn)地區(qū)甚至沒(méi)有進(jìn)行任何的環(huán)保治理，直接將陶瓷生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的煙氣排放到大氣中，這些煙氣中含有大量的粉塵及重金屬等，造成巨大的環(huán)境污染。受工藝的影響，噴霧干燥塔排放的煙氣中的粉塵濃度含量較高，粉塵初始排放濃度實(shí)測(cè)值為22005600 mg/nm3，具體情況如表1表2所示。 2.2 當(dāng)前煙氣粉塵及重金屬治理存在的問(wèn)題 建筑陶瓷工業(yè)環(huán)保技術(shù)水平落后，環(huán)保設(shè)備陳舊，治理效率低，主要表現(xiàn)在以下幾方面： （1） 大部分陶瓷廠窯爐系統(tǒng)已配置濕法脫硫裝置，但未配置除塵設(shè)備，造成濕法脫硫出口粉塵濃度超標(biāo)； （

4、2） 濕法脫硫后煙囪出口煙氣中的水霧、霧滴，尤其是脫硫生成物（如：硫酸鈉）含量過(guò)多，從而形成藍(lán)色或黃色煙羽； （3） 煙氣中的重金屬，如：鉛（pb）、鎘（cd）、 鎳（ni），以及氟化物、氯化物等沒(méi)有脫除設(shè)施，未得到有效 脫除。 3 建筑陶瓷工業(yè)煙氣粉塵超低排放設(shè)備濕式除污器 3.1 超低排放治理目標(biāo) 為了避免多次環(huán)保治理改造，引領(lǐng)陶瓷工業(yè)節(jié)能減排新導(dǎo)向，濕式除污器可以滿足超低排放治理目標(biāo)，并且與陶瓷工業(yè)2010年、2014年修改單大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了對(duì)比，如表3所示。 從表3中可以看出，超低排放目標(biāo)的基準(zhǔn)氧為18%，若折算成8.6%氧基準(zhǔn)，對(duì)應(yīng)的粉塵排放值是20.7 mg/nm3，這個(gè)排

5、放目標(biāo)比陶瓷工業(yè)gb25464-2010的排放標(biāo)準(zhǔn)還要嚴(yán)格。因此，超低排放目標(biāo)可以滿足陶瓷行業(yè)最嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)。 3.2 濕式除污器設(shè)備介紹 3.2.1工作原理 濕式除污器是利用強(qiáng)電場(chǎng)，使固體和液體懸浮粒子與氣體分離的一個(gè)氣體凈化系統(tǒng)。在它的電極系統(tǒng)中通上高壓直流電，在極間產(chǎn)生強(qiáng)大的電場(chǎng)，使周圍的氣體發(fā)生電離，產(chǎn)生大量的電子和正負(fù)離子。當(dāng)含塵煙氣及水霧進(jìn)入電場(chǎng)后，粉塵及微細(xì)液滴在這些電子和離子的作用下，將以極快的速度荷電并在電場(chǎng)力的作用下迅速趨向與其極性相反的電極，最后放出電荷并吸附到電極上。由于濕法脫硫工藝產(chǎn)生的水霧，使粉塵凝并、增濕，粉塵和水霧在電場(chǎng)中荷電，一起被收集，水霧在收塵極板上形成

6、水膜，水膜使極板保持清凈。噴霧清洗裝置噴出具有一定壓力的水霧噴至電極表面，加速含塵液滴順著陰陽(yáng)電極的表面向下流入灰斗，最終排入沉淀池，而凈化的氣體通過(guò)出氣口排入大氣。 濕式除污器的工作基本過(guò)程主要分三個(gè)階段： （1） 進(jìn)入除污器內(nèi)的粉塵粒子及水霧粒子荷電； （2） 荷電塵粒及液滴移動(dòng)并沉積； （3） 噴淋清洗裝置清洗電極表面加速粉塵脫落（即清灰）。濕式除污器的工作原理如圖1所示。 濕式除污器工作原理與傳統(tǒng)電除塵器相似，依靠的都是靜電力，所不同的是工作環(huán)境為一“濕”一“干”。 3.2.2濕式除污器結(jié)構(gòu)組成 濕式除污器由進(jìn)口封頭、氣流分布裝置、底梁、灰斗、陽(yáng)極系統(tǒng)、陰極系統(tǒng)、殼體、出口封頭、噴淋清

7、洗系統(tǒng)、高壓電源裝置、灰水處理系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)等部分組成。濕式除污器結(jié)構(gòu)組成如圖2所示。 3.2.3濕式除污器工藝流程 干式除污器布置在濕法脫硫的前端，而濕式除污器處理的是脫硫后的濕煙氣，布置在除塵脫硫系統(tǒng)的尾部，是煙氣治理最后的守門(mén)者。濕式除污器工藝流程如圖3所示。 3.2.4濕式除污器優(yōu)點(diǎn) （1） 除塵效率高 采用水噴淋方式清洗電極表面的粉塵，無(wú)二次揚(yáng)塵產(chǎn)生，顯著降低了出口粉塵排放濃度，可保證除塵器的出口粉塵排放濃度5 mg/nm3，達(dá)到國(guó)家粉塵“近零排放”標(biāo)準(zhǔn)。而在窯爐和噴霧干燥塔后端各增加布袋除塵器，則不能基本解決粉塵排放超標(biāo)的問(wèn)題。 （2） 改造工作量小 僅在排放口煙囪處進(jìn)行改造施

8、工，其他整個(gè)生產(chǎn)工藝系統(tǒng)不需要做任何改動(dòng)。 （3） pm2.5微細(xì)粉塵和氣溶膠脫除效率高 通過(guò)濕式除污器的收集，可以收集濕法脫硫工藝后續(xù)煙氣中pm2.5微細(xì)粉塵和氣溶膠，去除率90%，改善排放煙氣透明度，滿足更高的國(guó)家空氣質(zhì)量控制要求。 （4） 解決濕法脫硫帶來(lái)的石膏雨、藍(lán)煙酸霧環(huán)境問(wèn)題 脫硫塔對(duì)so3和水霧的去除率很低，so3以氣溶膠的形式隨水霧和煙氣排出，導(dǎo)致煙囪風(fēng)向的下游經(jīng)常出現(xiàn)“酸雨”、“石膏雨”等現(xiàn)象，或是有長(zhǎng)長(zhǎng)煙尾的“藍(lán)煙”現(xiàn)象。通過(guò)濕式除污器可以有效解決以上問(wèn)題，其so3的去除率80%、水霧去除率60%。 （5） 煙氣中的重金屬脫除效率高 通過(guò)濕式除污器的收集，可收集濕法脫硫后續(xù)

9、煙氣中的鉛（pb）、鎘（cd）、 鎳（ni）、氟化物（f）、氯化物等重金屬，其去除率60%。 （6） 徹底解決煙氣中粘性物料的脫除問(wèn)題 窯爐煙氣中的含濕量偏大，如果采用布袋除塵器，雖然采用純ptfe耐腐蝕濾料，但粘性粉塵會(huì)粘到濾袋表面，造成糊袋現(xiàn)象導(dǎo)致除塵器不能正常工作，而濕式除污則不存在這個(gè)問(wèn)題，粘性物料先進(jìn)入濕法脫硫吸收塔內(nèi)脫硫、預(yù)除塵，再進(jìn)入濕式除污器內(nèi)最終徹底脫除。 （7） 除污器運(yùn)行阻力低 新增的濕式除污器自身的阻力與原集煙氣的阻力相當(dāng)，改造時(shí)不需要改動(dòng)前端的各個(gè)引風(fēng)機(jī)。而窯爐如采用布袋除塵器，則系統(tǒng)將會(huì)增加1800 pa左右的運(yùn)行阻力，甚至?xí)?，最終導(dǎo)致除塵器無(wú)法正常運(yùn)行。 4 結(jié)語(yǔ) 濕式除污器可以根本解決陶瓷生產(chǎn)線粉塵排放問(wèn)題，可以收集超細(xì)粉塵，可以協(xié)同處置pm2.5、石膏雨、重金屬等多種污染物，達(dá)到煙氣深度凈化的目的，是當(dāng)前陶瓷生產(chǎn)線煙氣治