用于凈化燃煤煙氣的整體式電袋復(fù)合除塵器及除塵方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于污染物凈化技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種用于凈化燃煤煙氣的整體式電袋復(fù)合除塵器及除塵方法。
【背景技術(shù)】
[0002]電除塵技術(shù)對(duì)于高比電阻、粒徑較細(xì)的粉塵捕集效果不佳，研究者和工程師們?cè)陔姵龎m器前端加裝低溫或低低溫?fù)Q熱器，將煙氣溫度降低，可降低煙氣體積，使煙氣中的一部分SO3冷凝并吸附在粉塵表面，達(dá)到降低粉塵比電阻的目的，同時(shí)由于煙氣體積減小，粉塵濃度升高，由于碰撞導(dǎo)致的顆粒凝并更易發(fā)生，細(xì)顆粒物可凝并為大顆粒而被脫除。其中，低低溫靜電除塵技術(shù)在日本已有近20年的應(yīng)用歷史，三菱重工、日立等公司均有工程應(yīng)用，控制煙氣溫度降低至90°C左右，可穩(wěn)定運(yùn)行。但由于煤種差別較大，煙氣含硫和其他酸性氣體濃度較高，低低溫電除塵器應(yīng)用于中國(guó)燃煤鍋爐后，發(fā)生嚴(yán)重腐蝕，且煙氣體積減小粉塵濃度上升后，反電暈和二次揚(yáng)塵等問題比傳統(tǒng)電除塵器中更為嚴(yán)重，對(duì)細(xì)顆粒物的脫除作用幾乎沒有。因此，將煙氣溫度控制在露點(diǎn)以上的低溫電除塵技術(shù)更適用于中國(guó)，但低溫電除塵技術(shù)難以達(dá)到“超低排放”標(biāo)準(zhǔn)。
[0003]CN 103363536A公開了一種低低溫電除塵系統(tǒng)，低低溫?fù)Q熱器與電除塵器分開安裝，未提及SO3冷凝后的除塵器腐蝕問題。
[0004]CN 104484578A公開了一種低低溫電除塵器與水媒式GGH聯(lián)合的煙氣處理系統(tǒng)及煙氣處理方法，低低溫?fù)Q熱器與電除塵器分開安裝，通過水媒式GGH調(diào)節(jié)溫度，保證煙囪排出的煙氣溫度，避免產(chǎn)生白煙，但進(jìn)入電除塵器內(nèi)部的煙氣仍低于露點(diǎn)溫度，需要粉塵質(zhì)量濃度與SO3質(zhì)量濃度之比(灰硫比)在100以上，否則難以避免電除塵器的腐蝕，這對(duì)煤種提出了要求，另外未提到該系統(tǒng)可達(dá)到超低排放標(biāo)準(zhǔn)。
[0005]CN 203935906U公開了一種低溫電除塵器，分別安裝低溫?fù)Q熱器和電除塵器，特征在于低溫?fù)Q熱器的換熱管表面布置平行于煙氣流動(dòng)方向的換熱翅片。但對(duì)除塵器能否達(dá)到超低排放標(biāo)準(zhǔn)未做說明。
[0006]CN 204543908U公開了一種帶冷卻處理的電袋復(fù)合除塵器，冷卻器與電袋復(fù)合除塵器分別安裝，冷卻器中通過霧化噴嘴噴出冷卻介質(zhì)，降低煙氣溫度，并收集一部分灰渣，剩余粉塵在電袋復(fù)合除塵器中捕集。但冷卻介質(zhì)通過噴嘴噴出，易被煙氣夾帶，進(jìn)入后續(xù)污染物控制裝置中。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種用于凈化燃煤煙氣的整體式電袋復(fù)合除塵器及除塵方法，所述除塵器將管式換熱器與電袋復(fù)合除塵器進(jìn)行整體化布置，節(jié)省安裝空間，降低進(jìn)口煙氣溫度和煙氣量，SO3部分冷凝吸附在粉塵表面;管式換熱中介質(zhì)對(duì)煙氣成分無(wú)影響；既能實(shí)現(xiàn)余熱回收，又可達(dá)到煙塵超低排放標(biāo)準(zhǔn)，且對(duì)不同煤種的適應(yīng)性好。
[0008]為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0009]本發(fā)明的目的之一在于提供一種用于凈化燃煤煙氣的整體式電袋復(fù)合除塵器，包括電除塵器、布袋除塵器和換熱器，所述電除塵器一端與布袋除塵器相連通，另一端與用于待處理煙氣進(jìn)氣的進(jìn)氣段相連通，所述換熱器安裝于進(jìn)氣段中，所述換熱器為管式換熱器。
[0010]所述電除塵器與布袋除塵器串聯(lián)設(shè)置。
[0011]優(yōu)選地，所述電除塵器和布袋除塵器的下部分別設(shè)置灰斗，布袋除塵器的上部設(shè)置有凈化氣體出氣室。
[0012]所述管式換熱器為低溫管式換熱器。
[0013]優(yōu)選地，所述進(jìn)氣段中至少設(shè)置一組低溫管式換熱器。
[0014]優(yōu)選地，所述管式換熱器中的換熱管水平和/或垂直排布在進(jìn)氣段中。
[0015]優(yōu)選地，所述管式換熱器的材質(zhì)為耐磨耐腐蝕金屬材料。
[0016]優(yōu)選地，所述管式換熱器的換熱介質(zhì)為脫硫后煙氣、濕式電除塵器出口煙氣或凝結(jié)水。
[0017]所述進(jìn)氣段設(shè)置有煙氣進(jìn)口，煙氣進(jìn)口與煙道相連，從煙氣進(jìn)口至進(jìn)氣段與電除塵器的接觸位置，所述進(jìn)氣段的橫截面積逐漸增大。
[0018]所述進(jìn)氣段通過氣流分布板與電除塵器連通。
[0019]本發(fā)明的目的之二在于提供一種利用如上所述除塵器進(jìn)行煙氣處理的方法，所述方法為:將待處理煙氣換熱，使其溫度高于煙氣露點(diǎn)溫度5-10°C ；之后，將換熱后的煙氣依次進(jìn)行電除塵和布袋除塵，得到凈化煙氣。
[0020]所述煙氣為燃煤煙氣，其中，SO3含量為10-80mg/m3。
[0021 ]采用低溫管式換熱器進(jìn)行所述煙氣換熱。
[0022]優(yōu)選地，所述低溫管式換熱器至少為一組。
[0023]優(yōu)選地，所述低溫管式換熱器設(shè)置于用于待處理煙氣進(jìn)氣的進(jìn)氣段內(nèi)。
[0024]優(yōu)選地，所述低溫管式換熱器中的換熱管在進(jìn)氣段內(nèi)水平和/或垂直排布。
[0025]優(yōu)選地，所述低溫管式換熱器的材質(zhì)為耐磨耐腐蝕金屬材料。
[0026]優(yōu)選地，所述煙氣與脫硫后煙氣、濕式電除塵器出口煙氣或凝結(jié)水進(jìn)行換熱。
[0027]采用電除塵器和布袋除塵器進(jìn)行電除塵和布袋除塵，所述電除塵器和布袋除塵器串聯(lián)。
[0028]優(yōu)選地，所述待處理煙氣在電除塵器中的流速為0.8-lm/s，停留時(shí)間為l_3s。
[0029]優(yōu)選地，所述煙氣在布袋除塵器濾袋表面的過濾風(fēng)速為0.8-2m/min，在布袋除塵器內(nèi)部的停留時(shí)間為4-lOs。
[0030]作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述處理煙氣的方法包括如下步驟:
[0031](I)SO3含量為10-80mg/m3的燃煤煙氣經(jīng)至少一組低溫管式換熱器換熱，得到溫度高于煙氣露點(diǎn)溫度5_10°C的煙氣；
[0032](2)將溫度高于煙氣露點(diǎn)溫度5_10°C、流速為0.8-lm/s的煙氣在電除塵器中進(jìn)行除塵，煙氣在電除塵器中的停留時(shí)間為l_3s;
[0033](3)電除塵之后的煙氣在布袋除塵器中進(jìn)行進(jìn)一步除塵，煙氣在布袋除塵器濾袋表面的過濾風(fēng)速為0.8-2m/min，在布袋除塵器內(nèi)部的停留時(shí)間為4-lOs，得到凈化后的煙氣。
[0034]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為:
[0035]本發(fā)明提供的整體式電袋復(fù)合除塵器將管式換熱器與電袋復(fù)合除塵器進(jìn)行整體化布置，節(jié)省單獨(dú)安裝低溫?fù)Q熱器的空間；降低進(jìn)口煙氣溫度和煙氣量，SO3部分冷凝吸附在粉塵表面，能夠協(xié)同脫除煙氣中的粉塵和SO3，有效提高除塵效率，SO3脫除效率可達(dá)70% ;管式換熱器中的換熱介質(zhì)對(duì)煙氣成分無(wú)影響，既能使排出的煙氣(粉塵排放濃度低于1mg/m3)達(dá)到超低排放標(biāo)準(zhǔn)，又可減少濕煙氣對(duì)煙囪的腐蝕及進(jìn)行余熱回收，且對(duì)不同煤種的適應(yīng)性好;解決了低溫電除塵器對(duì)灰硫比的選擇性、反電暈、二次揚(yáng)塵以及PM2.5捕集效率低等問題。
【附圖說明】
[0036]圖1為實(shí)施例1提供的整體式電袋復(fù)合除塵器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0037]圖2為實(shí)施例1提供的整體式電袋復(fù)合除塵器的低溫?fù)Q熱器安裝方式圖。
[0038]其中:1-進(jìn)氣段;2-低溫管式換熱器;3-氣流分布板;4-電除塵器;5-布袋除塵器；6-灰斗;7-換熱管。
【具體實(shí)施方式】
[0039]下面結(jié)合附圖并通過【具體實(shí)施方式】來(lái)進(jìn)一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。但下述的實(shí)例僅僅是本發(fā)明的簡(jiǎn)易例子，并不代表或限制本發(fā)明的權(quán)利保護(hù)范圍，本發(fā)明的保護(hù)范圍以權(quán)利要求書為準(zhǔn)。
[0040]—種整體式電袋復(fù)合除塵器，包括電除塵器4、布袋除塵器5和換熱器，所述電除塵器4 一端與布袋除塵器5相連通，另一端與用于待處理煙氣進(jìn)氣的進(jìn)氣段I相連通，所述換熱器安裝于進(jìn)氣段I中，所述換熱器為管式換熱器。
[0041]所述整體式電袋復(fù)合除塵器尤其適用于SO3含量為10-80mg/m3的燃煤煙氣。所述管式換熱器能夠?qū)煔鉁囟冉档偷綗煔饴饵c(diǎn)溫度以上5-10°C。所述溫度能夠使得煙氣中的SO3冷凝吸附在煙塵顆粒表面，從而避免煙氣溫度降低至露點(diǎn)以下產(chǎn)生的硫酸對(duì)電除塵器4的腐蝕，并達(dá)到煙塵和同時(shí)脫除的目的。
[0042]所述整體式電袋復(fù)合除塵器將管式換熱器設(shè)置在進(jìn)氣段I內(nèi)，節(jié)約了安裝換熱器的空間，降低進(jìn)口煙氣溫度和煙氣量，使得煙氣中的SO3部分冷凝吸附在粉塵表面，通過后續(xù)的電除塵器4和布袋除塵器5能夠?qū)煔夂蚐O3同時(shí)去除，避免了 SO3對(duì)電除塵器4的腐蝕；布置在電除塵器4后的布袋除塵器5，解決了低溫電除塵器4對(duì)灰硫比的選擇性、反電暈、二次揚(yáng)塵以及PM2.5捕集效率低等問題;管式換熱器的選擇則避免了煙氣與換熱介質(zhì)的直接接觸，管式換熱器中的換熱介質(zhì)對(duì)煙氣成分無(wú)影響，既能實(shí)現(xiàn)余熱回收，又可達(dá)到超低排放標(biāo)準(zhǔn)，且對(duì)不同煤種的適應(yīng)性好。
[0043]所述電除塵器4與布袋除塵器5串聯(lián)設(shè)置。煙氣通過電除塵器4捕集大顆粒物，隨后直接進(jìn)入布袋除塵器5經(jīng)過深度凈化后排出。
[0044]優(yōu)選地，所述電除塵器4和布袋除塵器5的下部分別設(shè)置灰斗6，布袋除塵器5的上部設(shè)置有凈化氣體出氣室。所述灰斗6用于將除塵過程中產(chǎn)生的灰塵排出，凈化后的煙氣通過凈化氣體出氣室排出。
[0045]所述管式換熱器為低溫管式換熱器2。
[0046]優(yōu)選地，所述進(jìn)氣段I中至少設(shè)置一組低溫管式換熱器2，所述低溫管式換熱器2能夠逐漸降低進(jìn)入電除塵器的煙氣溫度。實(shí)際使用中，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠根據(jù)鍋爐特性和所用煤種確定低溫管式換熱器2的安裝數(shù)量和換熱面積。
[0047]優(yōu)選地，所述管式換熱器中的換熱管7水平和/或垂直排布在進(jìn)氣段I中，如圖2所示，進(jìn)氣段I的長(zhǎng)度與換熱器組數(shù)成正比。
[0048]優(yōu)選地，所述管式換熱器的材質(zhì)為耐磨耐腐蝕金屬材料。
[0049]優(yōu)選地，所述管式換熱器的換熱介質(zhì)為脫硫后煙氣、濕式電除塵器出口煙氣或凝結(jié)水。使用所述換熱介質(zhì)以達(dá)到廢物利用的目的。
[0050]所述進(jìn)氣段I設(shè)置有煙氣進(jìn)口，煙氣進(jìn)口與煙道相連，從煙氣進(jìn)口至進(jìn)氣段I與電除塵器4的接觸位置，所述進(jìn)氣段I的橫截面積逐漸增大。以利于煙氣進(jìn)入電除塵器4。
[0051]所述進(jìn)氣段I通過氣流分布板3與電除塵器4連通，以便煙氣均勻地進(jìn)入電除塵器4。
[0052]一種利用如上所述除塵器進(jìn)行煙氣處理的方法，所述方法為:將待處理煙氣換熱，使其溫度高于煙氣露點(diǎn)溫度5-10°C;之后，將換熱后的煙氣依次進(jìn)行電除塵和布袋除塵，得到凈化煙氣。
[0053]所述待處理煙氣為燃煤煙氣，其中，SO3含量為10-80mg/m3，如12mg/m3、15mg/m3、18mg/m3、20mg/m3、23mg/ m3、25mg/m3、30mg/m3、35mg/ m3、40mg/m3、50mg/m3、60mg/ m3、7 Omg/m3或 75mg/m3 等。
[0054]所述凈化煙氣能夠達(dá)到超低排放標(biāo)準(zhǔn)。
[0055]將待處理煙氣溫度降低至高于煙氣露點(diǎn)溫度5-10°C，有利于煙氣中的SO3冷凝吸附到煙塵顆粒表面，從而避免對(duì)電除塵器4的腐蝕，并有利于煙塵與SO3同時(shí)脫除。
[0056]采用低溫