脫除的方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種在電除塵器噴團聚劑溶液促進PM2.5脫除的方法，用于增強電除塵器對燃煤煙氣中細顆粒物(pm2.5)的脫除效率。本發(fā)明還涉及專用于所述方法的在電除塵器噴團聚劑溶液促進PM2.5脫除裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]空氣動力學直徑小于2.5 μπι的ΡΜ2.5污染已成為我國突出的大氣環(huán)境問題，是導致大氣能見度降低、酸雨、霧霾天氣和全球氣候變化等重大環(huán)境問題的重要因素；宄其原因主要是PM2.5比表面積大，易富集各種重金屬及化學致癌物質(zhì)。而常規(guī)除塵技術(shù)對其難以有效捕集，造成大量PM2.5排入大氣環(huán)境。電除塵器是大氣污染控制的主流除塵裝備之一，由于其具有設備阻力小、能耗低、除塵效率高、對入口煙氣條件要求相對較低等突出優(yōu)點，廣泛應用于電力、鋼鐵及工業(yè)爐窯等工業(yè)部門。雖然電除塵器總除塵效率可達99 %以上，但對PM2.5的脫除效率并不高。目前，PM 2.5有效控制的技術(shù)發(fā)展方向主要為在常規(guī)除塵設備前設置預處理措施，使其通過物理或化學作用長大成較大顆粒后加以清除。預處理方式包括聲波團聚、電凝并、磁團聚、化學團聚、水汽相變等。這些措施中，水汽相變不適合與電除塵設備結(jié)合，聲波團聚、磁團聚離工程應用尚存在較大距離，電凝并雖已基本具備工業(yè)應用的條件，但投資運行費用過高。與之相比，化學團聚技術(shù)可以在既不改變正常生產(chǎn)條件，也不改變現(xiàn)有電除塵設備和操作參數(shù)的條件下，有效提高電除塵設備對細顆粒的脫除效率，是一種具有較大應用前景的電除塵改造技術(shù)。
[0003]目前，化學團聚技術(shù)主要是在電除塵設備前煙道噴入化學團聚劑溶液，使ΡΜ2.5長大成較大顆粒后再由電除塵器捕集。但在電除塵前，煙氣中粉塵顆粒主要以粒徑大于2.5 μπι以上的粗粉塵為主，大部分團聚劑溶液作用于無需進行團聚長大預處理調(diào)節(jié)的粗粉塵，不能有效針對煙氣中的ΡΜ2.5;同時，目前的化學團聚技術(shù)未能有效結(jié)合低低溫電除塵的技術(shù)特點。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的第一個技術(shù)問題，就是提供一種在電除塵器噴團聚劑溶液促進PM2.5脫除的方法。
[0005]本發(fā)明所要解決的第二個技術(shù)問題，就是提供一種專用于上述方法的在電除塵器噴團聚劑溶液促進PM2.5脫除裝置。
[0006]采用本發(fā)明的方法和裝置，可有效地促使降低粗粉塵對細顆粒物團聚作用產(chǎn)生的干擾，增進ΡΜ2.5團聚長大效果；并協(xié)同調(diào)節(jié)粉塵比電阻，進而增強電除塵裝置脫除PM 2.5的效率。
[0007]解決上述第一個技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
[0008]一種在電除塵器噴團聚劑溶液促進ΡΜ2.5脫除的方法，所述電除塵器為多級電場式電除塵器，其特征在于:所述的化學團聚劑溶液是在電除塵器的末級電場中噴灑；所述的團聚劑溶液按質(zhì)量百分比含有0.02?0.2%的高聚物粘結(jié)劑和0.002?0.02%的潤濕劑；團聚劑溶液的添加量為每Nm3煙氣中添加0.002?0.0lkgo
[0009]如此，團聚劑溶液噴入會導致煙氣溫度降低10°C?30°C，使得降低后的煙氣溫度低于酸霧點，促進煙氣中的SCV疑結(jié)于PM 2.5表面，進而降低PM2.5的比電阻，并協(xié)同去除SO3酸霧。
[0010]所述高聚物粘結(jié)劑為下列物質(zhì)的任意一種或由兩種組合而成:果膠、田菁膠、瓜爾豆膠和改性聚合硫酸鋁。
[0011]所述潤濕劑為下列物質(zhì)的任意一種:二辛基琥珀酸磺酸鈉、甘膽酸鈉、水性有機硅潤濕劑。
[0012]所述的團聚劑溶液液滴粒徑小于30 μ m，通過調(diào)節(jié)壓縮空氣與團聚劑溶液的壓力與流量實現(xiàn)，確保霧化液滴在電除塵器末級電場區(qū)域內(nèi)蒸發(fā)完全。
[0013]所述的化學團聚劑溶液在電除塵器的末級電場中噴灑的方向垂直于煙氣流動方向。
[0014]解決上述第二個技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
[0015]一種專用于上述方法的在電除塵器噴團聚劑溶液促進PM2.5脫除裝置，其特征是:包括團聚劑溶液配制系統(tǒng)、團聚劑溶液輸送計量系統(tǒng)、壓縮氣體輸送計量系統(tǒng)、雙流體霧化噴嘴，以及溫濕度變送器及PID控制器；
[0016]所述的團聚劑溶液配制系統(tǒng)由團聚液配制槽、攪拌機、電加熱器及溫控裝置組成；
[0017]所述的團聚劑溶液輸送系統(tǒng)由Y型過濾器、計量泵依次串聯(lián)組成，并裝有壓力調(diào)節(jié)閥的支路系統(tǒng)；
[0018]所述的壓縮氣體輸送計量系統(tǒng)由空氣壓縮機、調(diào)壓閥、流量計組成。
[0019]溫濕度變送器將噴霧后煙氣溫濕度數(shù)值反饋給PID控制器，通過匹配計算模塊得到與煙氣流量和溫濕度變化所匹配的團聚劑溶液流量，并由PID控制器調(diào)節(jié)雙流體霧化噴嘴團聚劑溶液噴入量和相應的霧化氣體量。
[0020]更具體些，所述裝置包括:
[0021]布置在所述電除塵器17末級電場的頂部、且垂直于煙氣流動方向的雙流體霧化噴嘴16，所述的雙流體霧化噴嘴16分為團聚劑溶液噴嘴和霧化氣體噴嘴；
[0022]潤濕劑貯槽1、高聚物粘結(jié)劑貯槽2和工業(yè)用水，分別經(jīng)裝有第二、第三、第四計量泵7、8、9的管道連通至設有攪拌機4的團聚劑溶液配制槽3 ;
[0023]所述團聚劑溶液配制槽3，經(jīng)依次裝有Y型過濾器5、第一計量泵6、液體電動調(diào)壓閥10和液體流量計11的管道連通至所述雙流體霧化噴嘴16的團聚劑溶液噴嘴；
[0024]空氣壓縮機12，經(jīng)依次設有儲氣罐13、氣體電動調(diào)壓閥14、氣體流量計15的管道連通至所述雙流體霧化噴嘴16的霧化氣體噴嘴；
[0025]PID控制器19，分別有控制連接在所述雙流體霧化噴嘴16的團聚劑溶液噴嘴和霧化氣體噴嘴，以及有信號線連接裝在所述電除塵器出口中的溫濕度變送器18。
[0026]本發(fā)明的原理:煙氣經(jīng)過電除塵器前幾級電場去除粗顆粒后進入末級電場，在末級電場經(jīng)雙流體霧化噴嘴噴入由高聚物粘結(jié)劑、潤濕劑組成的化學團聚劑溶液液滴，團聚劑溶液液滴與高溫煙氣中的細顆粒物發(fā)生碰撞接觸，潤濕劑促進細顆粒物進入團聚劑溶液液滴內(nèi)部并被高分子粘結(jié)劑所吸附；高聚物粘結(jié)劑與多個PM2.5通過帶有極性基團的高分子鏈相連接，促使PM2.5團聚長大并降低二次揚塵；同時，伴隨著團聚劑溶液的蒸發(fā)，電除塵器中煙氣溫度降低、濕度增大，促進煙氣中SCV疑結(jié)于PM 2.5表面，降低PM2.5比電阻，提高PM2.5的荷電性能，并延長煙氣在電除塵器內(nèi)的停留時間。
[0027]有益效果:
[0028]1、本發(fā)明的團聚劑溶液噴入方式是在電除塵器的末級電場，煙氣中顆粒物經(jīng)過前幾級電場后，粗顆粒物基本被去除，噴入的團聚劑溶液液滴與經(jīng)過電除塵器前幾級電場處理過的煙氣相混合，使團聚劑溶液主要吸附于PM2.5表面，可有效避免在電除塵器入口煙道噴入團聚劑溶液存在大部分團聚劑溶液作用于無需進行團聚長大預處理調(diào)節(jié)的粗粉塵，不能有效針對煙氣中PM2.5的不足，降低粗粉塵對細顆粒物團聚作用產(chǎn)生的干擾，增進PM 2.5團聚長大效果。
[0029]2、本發(fā)明通過在電除塵末級電場區(qū)域內(nèi)噴團聚劑溶液，霧化團聚劑溶液液滴在高溫中蒸發(fā)的同時，使得煙氣溫度下降；煙氣溫度的降低，煙氣量減小，增大了比集塵面積，增加了粉塵在電場的停留時間，從而提高除塵效率；同時，煙氣溫度降至酸露點以下，使303在PM2.5表面凝結(jié)，在PM 2.5表面形成低電阻通徑，協(xié)同脫除SO 3酸霧的同時降低顆粒物的比電阻，起到低低溫電除塵的功效。
[0030]3、二次揚塵是造成電除塵器對PM2.5脫除率低的主要原因之一，而化學團聚劑溶液的主要成分是高聚物粘結(jié)劑，在團聚PM2.5的同時，可適當增強細粉塵與收塵極板間的作用力，降低二次揚塵，從而增強電除塵脫除PM2.5的效率。
[0031]4、本發(fā)明采用溫濕度變送器將噴團聚劑溶液后的電除塵器出口溫濕度變化數(shù)據(jù)及時反饋給PID控制器，并由PID控制器調(diào)節(jié)雙流體霧化噴嘴團聚劑溶液噴入量和相應的霧化氣體量，智能適應燃煤煙塵陣發(fā)性負荷工況條件，實現(xiàn)最佳脫除PM2.5性能。
[0032]與其它電除塵器改造技術(shù)如電凝并、電袋復合除塵技術(shù)相比，本發(fā)明工藝簡單，只需在電除塵器末級電場噴入團聚劑溶液，既不改變正常生產(chǎn)條件，也不改變現(xiàn)有電除塵設備結(jié)構(gòu)和操作參數(shù)，就可促使PM2.5有效團聚長大，進而提高電除塵設備對PM 2.5的脫除效率；且本發(fā)明的潤濕劑、高聚物粘結(jié)劑來源廣泛、熱穩(wěn)定性好、價格經(jīng)濟、無毒無害、添加量少、運行費用低。
【附圖說明】
[0033]圖1是本發(fā)明的裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0034]圖中:1-潤濕劑貯槽；2_高聚物粘結(jié)劑貯槽；3-團聚劑溶液配制槽；4_攪拌器；5-Y型過濾器；6、7、8、9_第一、第二、第三、第四計量泵；10_液體電動調(diào)壓閥；11_液體流量計；12-空氣壓縮機；13-儲氣罐；14-氣體電動調(diào)壓閥；15-氣體流量計；16-雙流體霧化噴嘴；17_電除塵器；18-溫濕度變送器；19-PID控制器。
【具體實施方式】
[0035]下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明作詳細說明。
[0036]參見圖1，本發(fā)明的在電除塵器噴團聚劑溶液促進PM2.5脫除裝置，包括:布置在電除塵器17末