[实用新型]一种同心环形极板式除尘脱硫一体化装置

说明书

技术领域

   本实用新型涉及一种净化烟气中SO₂、PM2.5、重金属、气溶胶等多种污染物精细化脱除处理的装置，特别是一种同心环形极板式除尘脱硫一体化装置。

背景技术

随着国民经济的迅猛发展，环境污染和生态破坏日趋严重，国家对大气质量控制越来越严，燃煤电厂污染物排放一直以来都是我国环保控制的重点对象，虽然近年来取得了显著进步。但随着国家对环保要求的日益提高，一些新的环保问题仍然需要解决：（1）随着环保意识的提高，人们对燃煤电厂污染物的综合治理提出了更为苛刻的要求，这些污染物包括：超细颗粒物（如PM2.5、酸雾、气溶胶等）、重金属（如Hg、As、Se、Pb、Cr等）、有机污染物（如多环芳烃、二恶英等）等。（2）新的《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223-2011)于2012年1月1日正式实施，新标准对烟尘、二氧化硫、氮氧化排放控制要求都有了很大的提高。其中对燃煤电厂粉尘排放限值降低至30mg/m³，对SO₂排放限值降低到100mg/m³。而对于国土开发密度较高、环境承载能力开始减弱、或大气环境容量较小、生态环境脆弱、容易发生严重大气环境污染问题而需要严格控制大气污染物排放的地区，其燃煤电厂粉尘排放和SO₂排放限值分别为20mg/m³和50 mg/m³。（3）湿法脱硫是目前燃煤电厂最为普遍采用的脱硫技术，多数布置在电厂环保设施的最末环节，但是湿法脱硫设施所采用的机械式除雾器无法去除烟气中带有的硫酸雾,并对5um以下尘粒的除尘效率较低，而且对极微细的水雾、烟尘、重金属和气溶胶粒子等几乎无去除效果。更为严重的是，由于脱硫塔内石膏夹带作用带出部分石膏液滴进入烟囱排放，反而增加了细颗粒物的排放，使得粉尘排放限制20mg/m³的要求更加难以达到，同时形成了石膏雨在电厂附近飘落，这种现象在目前脱硫系统普遍取消GGH的条件下尤为普遍。另外湿法脱硫需要满足50mg/m³SO₂排放限值时，按照目前我国普遍燃用煤种，要求的脱硫效率一般高达98%以上，对湿法脱硫系统性能也提出了严峻的考验，为此采用的提效手段如增大液气比、双塔双循环、单塔双循环等技术大大增加了脱硫系统的投资和运行费用，也使系统变得更为复杂，降低了运行可靠性。

目前，火电厂采取的除尘设施主流技术为布置在脱硫系统之前的干式静电除尘器或袋式除尘器。干式静电除尘器在电厂应用最多，其优点在于除尘效率较高、压力损失小、适用范围广、设备安全可靠、且设备投资和运行费用均较低、经济性良好。但其缺点在于除尘效率受煤、飞灰成分和性质的影响较大，特别是对粉尘比电阻敏感性高，适应的粉尘比电阻范围为10⁴-10¹¹Ω·cm，当比电阻过高或过低时都会引起除尘效率的显著下降，另外，干式静电除尘器主要依靠振打清灰，容易引起二次扬尘而导致效率的降低。袋式除尘器目前在电厂应用业绩相对较少，其优点在于不受煤、飞灰成分和性质的影响，除尘效率高且稳定，能收集微细粉尘及重金属等，符合今后环保发展排放要求。但其缺点在于系统压力损失大，对烟气温度、成分较为敏感，若使用不当，滤袋易破损并导致排放超标，目前旧滤袋资源化利用率较小，虽然整体设备投资不高，但运行费用很高。

而湿式电除尘器是在化工、冶金等行业常用的一种除尘技术，根据收尘极板的型式通常分为板式和管式结构，其可作为高效除尘的终端精处理设备，它具有控制复合污染物的强大功能，对微细的、黏性的或高比电阻粉尘及烟气中酸雾、气溶胶、汞、重金属、二恶英等的收集都是理想的，其对多种污染物处理的高效性符合越来越严格的环保要求。其缺点在于要考虑收尘极板水膜均匀分布、烟气阻力较高、存在一定的磨损腐蚀等问题，对于高粉尘浓度或高NOx浓度的烟气条件下不宜采用，设备投资较高。所以，湿式电除尘器目前在火电厂应用较少。

传统的管式结构的湿式电除尘器单元多、结构复杂，特别是数以千计的阴极线安装时精准定位的难度和工作量很大，所以难以应用在火电厂大烟气量工况下；板式结构湿式电除尘器一般为截面矩形结构，无法设置在脱硫塔上部，必须开辟一个独立的空间来设置除尘装置，难以解决火电厂环保设施改造空间紧张的问题。所以，湿式电除尘器在火电厂中推广应用面临的一个重要问题是需要有效减少占地面积以适应现有火电环保设施的改造以及降低整个系统的投资。