[实用新型]一种脉冲电场活化干式喷钙烟气脱硫装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及环境工程技术领域，特指一种在输送管道中脉冲电场活化干式喷钙烟气脱硫装置。

背景技术

燃煤电厂等工业锅炉的排烟中含有大量的SO₂，不但污染大气环境，同时可形成酸雨，严重破坏生态环境。所以，去除烟气中的SO₂，解决对大气环境的污染和酸雨问题，已引起世界范围的关注和重视，成为全球性的亟需解决的环境问题之一。

国内外对烟气脱硫技术(FGD)已做了大量的研究工作，根据脱硫剂类型和最终产物干湿状态的不同，按工艺特点，烟气脱硫方法通常有湿法、半干法和干法。湿法烟气脱硫技术脱硫率高，技术成熟、应用最广，但投资成本和运行费用较高。随着我国经济的快速发展，我国的环保形势越来越严重，开发高效、低成本的干式烟气脱技术，研究开发具有自主知识产权的高效、低成本的干式烟气脱硫技术显得任重道远。

荷电干式吸收剂喷射脱硫技术(CDSI)，由于具有投资低、占地少，适用于老电厂烟气脱硫改造；工艺简单、操作方便、易于国产化，便于在国内电厂加以应用和维护管理等特点近几年受到人们的关注。CDSI法是20世纪90年代由美国阿兰柯环境资源公司(Alanco Environmental Resources Corporation)开发的一种干式烟气脱硫方法。其脱硫原理是把Ca(OH)₂作为脱硫剂，在喷射单元中以高速通过高压直流电晕荷电区后，再进入一级除尘器后的烟气输送管道中(二级除尘器前)与烟气混合，使Ca(OH)₂与烟气中的SO₂反应生成CaSO₃及少量CaSO₄颗粒物质，然后被后部的二级除尘设备除去。脱硫剂经过高压直流电晕荷电区后在其表面上形成静电荷，由于同种电荷相互排斥，使脱硫剂颗粒很快在烟气中扩散，形成均匀的悬浮状态，从而增加与SO₂反应的机会。此外由于放电电场作用，可增强其活性，缩短反应所需滞留时间(一般为2s左右)，从而有效提高了脱硫效率。该系统自1994年初进入中国市场以来，在治理发电厂SO₂方面取得了一定的成效。但该法存在的缺点是，采用直流电晕放电产生的电子平均能量较低，通常为1.5eV左右，使脱硫剂获得的能量较低，因此脱硫率低，仅为60％-70％，无法满足较高浓度SO₂脱除的需要。此外，脱硫所需要的Ca/S比较高，为1.5，存在脱硫剂利用率不足的问题，增加了脱硫设备的运行成本。为了解决存在的问题，2006年陈志刚和储金宇等人在CDSI方法的基础上，用正极性窄脉冲电晕放电替代直流电晕放电。当Ca/S比为1.5，停留时间为2.8s时，SO₂脱除率达到80％。该法虽然提高了SO₂脱除率，但没有有效降低Ca/S比和停留时间，仍然存在脱硫剂利用率低，运行费用高的问题。

发明内容

本实用新型的目的是为解决荷电干式吸收剂喷射脱硫技术(CDSI)存在的脱硫率较低，Ca/S比较高，脱硫剂利用率不足以及运行费用高的问题，提供了在输送管道中脉冲电场活化干式喷钙烟气脱硫方法。该脱硫方法结合了CDSI法的特点，研制了在输送管道中脉冲电场活化干式喷钙烟气脱硫系统，可直接利用原有的烟气管道设施进行技术改进，无须再进行大的厂房、设备投入，工业实用性强，特别适合于中小(电厂)企业的烟气脱硫技术改造。由于在锅炉烟气输送管道中施加高压脉冲电场，在提高脱硫剂活性的同时，也激活了烟气及SO₂，使SO₂处于激发态。因此，有效提高了脱硫率(80％以上)，降低了Ca/S比(约为1.2～1.3)，从而解决了脱硫剂利用率不足以及运行费用高的问题。

在输送管道中脉冲电场活化干式喷钙烟气脱硫方法是一种烟气脱硫新工艺，该法是对荷电干式脱硫剂喷射脱硫系统(CDSI)的改进和完善。主要改进是，将CDSI中施加在喷射供料单元中的高压直流电场改为在烟气输送管道中施加高压脉冲电场，即在管道中安装3个针状电极作为放电极，以烟气管道作为接地极，形成高压脉冲放电电场。该系统包括一级除尘器、喷射供料单元、烟气输送管道中高压脉冲放电单元、二级静电除尘器和检测系统。

上述装置中，放电极1与放电极2和放电极2与放电极3之间的距离为150～300mm。

上述装置中，每个放电极沿烟气输送管道轴向长度分别为10～30mm。

上述装置中，每个放电极的直径均为0.5～3mm。