[发明专利]细微颗粒聚合器及高效除尘除雾一体化系统

说明书

技术领域

本发明涉及烟气净化领域，尤其涉及一种用于火力发电厂、钢铁厂、造纸厂、玻璃厂、化工厂等尾气处理系统中的细微颗粒聚合器及除尘除雾一体化系统。

背景技术

为实现燃煤火力发电厂的超净排放甚至近零排放，国家提出“50355”指标，即要求燃煤火力发电厂的烟尘排放分别小于5mg/Nm³(达到燃气机组标准)，二氧化硫SO₂的排放标准小于35mg/Nm³，氮氧化物NO_X浓度小于50mg/Nm³。

为实现烟尘浓度达到超净排放甚至近零排放标准，由于湿式电除尘器投资大、运行能耗高、体积庞大、辅助的化学药剂消耗量大同时带来新的污染物、阳极板的腐蚀等一系列问题让诸多火力发电厂望而却步。

然而如何实现非湿式电除尘器下达到烟尘出口排放小于5mg/Nm³标准是新的技术难题。目前有少许环境治理企业提出“协同治理方案”方案，采用具有高效除尘作用的湿法脱硫系统(单塔、塔内分区、设置托盘或旋汇耦合等技术、三层高效除雾器)，在实现高效脱硫的同时，将进入脱硫系统的粉尘高效脱除，实现脱硫系统≥70％的除尘效率。

并陈述湿法脱硫系统高效除尘功能实现的主要原因：

(1)采用高性能的喷嘴将浆液粒径降低30％，提高浆液的粉尘补集能力。

(2)通过托盘等技术形成的液膜层，增加液膜对微细粉尘的补集能力。

(3)吸收塔设置三层高效除雾器，将吸收塔出口烟气液滴浓度控制在20mg/Nm³以下，大大降低了烟气的石膏颗粒物携带量。

从以上数据可知，当脱硫入口粉尘为20mg/Nm³时，即使脱硫系统实现≥70％的去尘率，即进入到高效除雾器的烟尘浓度依然可以达到6mg/Nm³，然而高效除雾器只对浆液液滴具有很好的拦截去除效果，即使达到20mg/Nm³的液滴浓度，这些残余液滴含有石膏等固体以及可溶性盐，按照最低7％固体浓度计算，新增粉尘含量为1.4mg/Nm³,因此出口浓度要控制在5mg/Nm³,必须要求高效除雾器对粉尘从6mg/Nm³进一步去除到3.6mg/Nm³以内，即要求高效除雾器对粉尘去尘率达到40％以上，这是完全不符合实际的，而且残余的6mg/Nm³几乎都是小于5微米的细微粉尘，经研究和实验结果表明高效除雾器(三级屋顶除雾器)最多可以将粉尘从6mg/Nm³降低到5.6mg/Nm³，去尘效果甚微！

另外，在2002年由化学工业出版社和环境科学与工程出版中心共同出版的《燃煤 烟气脱硫脱销技术及工程实例》一书中讲述了一种旋流板除雾器，其利用旋流板片使气流发生旋转，夹带在旋转气流中的液滴在旋流筒内高速旋转产生离心力从而被甩向圆筒内壁上，从而实现气液分离效果，所述旋流板除雾器必须要求足够的外筒高度，且其功能是利用旋流板产生的离心力将雾滴甩到筒壁上从而实现气液分离功能。

再次，在专利申请号201520058549.6(一种高效除尘除雾一体化系统)中申请了一种冷凝湿膜高效除尘除雾技术，在中空的波纹板内流冷却介质，通过冷凝方式将细微粉尘和液滴进行放大，然后通过下游位置的超精细分离器对其进行去除分离。

所述冷凝湿膜离心除尘除雾技术在烟尘治理领域属于巨大的技术创新，但是对极其细微粉尘和液滴，比如粒径小于1微米甚至小于0.5微米的粉尘和液滴，即使放大后依然难以被后续的超精细分离去除分离，因此为进一步深度提高极其细微粉尘和液滴的去除，有必要对所述冷凝湿膜技术做进一步的改进和提高。

因此，现有技术中具有如下技术问题需要解决：

1.采用“协同治理方案”治理烟尘出口浓度小于5mg/Nm³的不现实性，或者更准确地说“协同治理方案”不具有确保烟尘出口浓度小于5mg/Nm³的科学必然性。

2.某些特定工况项目(比如粉尘入口浓度小于10～15mg/Nm³)，即使采用协同治理方案达到小于5mg/Nm³的排放标准，也难以判断究竟是哪个环节对粉尘的治理起到核心关键作用，为避免给烟尘治理技术路线一个错误的指引：即只要配进口三级屋顶高效除雾器就能保证吸收塔出口粉尘浓度小于5mg/Nm³。