9種煙氣除塵技術對比！包含工藝原理及優缺點
發布時間：
2023-02-16
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本文介紹了9種鍋爐煙氣排放控制除塵技術：
1、燃煤電廠濕式靜電除塵技術
主要工藝原理：
煙氣經脫硫二級塔脫硫后，在通過濕式電除塵其入口區分兩路進入除塵器本體，在本體內，水平流動的煙氣與電場頂部的噴淋水(循環噴淋)接觸發生化學反應吸收SO3及SO2，同時發生物理反應，粉塵和霧滴發生凝并、荷電、長大、趨附于極板隨極板上的水膜流入灰水斗內。
灰水斗內的灰水流入循環水箱，經加堿中和后由泵打入灰水分離器，干凈水循環進入電場噴淋，少量污水排往前置的濕法脫硫工藝水箱，供濕法脫硫使用。除塵脫硫(SO3、SO2)后的煙氣經主煙道由煙囪排入大氣。
優點：
1、不受比電阻影響
2、沒有二次揚塵
3、極板上無粉塵堆積
4、無運動構件
5、脫除SO3酸霧，緩解煙道、煙囪腐蝕
6、有效捕集PM2.5
2、移動極板靜電除塵技術
主要工藝原理：
變常規臥式靜電除塵器(下簡稱ESP)的固定電極為移動電極(以下簡稱MEEP);變ESP振打清灰為旋轉刷清灰，從工藝上改變ESP的捕集和清灰方式，以適應超細顆粒粉塵和高比電阻顆粒粉塵的收集，達到提高除塵效率的目的。
以ESP和MEEP的結合，以較高的性能價格比實現高除塵效率，保障煙塵排放濃度在30mg/Nm以下，滿足中國環保新標準的要求。
3、高效低低溫電除塵技術
燃煤電廠煙氣治理島（低低溫電除塵）典型系統布置圖一
主要工藝原理：
在除塵器的進口喇叭處和前置的垂直煙道處分別設置煙氣余熱利用節能裝置，兩段換熱裝置串聯連接，采用汽機凝結水與熱煙氣通過煙氣余熱利用節能裝置進行熱交換，使除塵器的運行溫度由原來的150℃下降到95℃左右。垂直段換熱裝置將煙溫從150℃降至115℃，水平段換熱裝置將煙溫從115℃降至95℃。
煙溫降低使得煙塵比電阻降低至109~1010Ω˙cm的電除塵器最佳工作范圍;同時，煙氣的體積流量也得以降低，相應地降低電場煙氣通道內的煙氣流速。這些因素均可提高電除塵效率，使得電除塵出口粉塵排放濃度達到國家環保排放要求。
此外，同步對電場氣流分布進行CFD分析與改進，改善各室流量分配及氣流均布。將換熱與電除塵器進口喇叭緊密結合，利用換熱器替代原電除塵器第一層氣流分布板，重新布置氣流分布，形成換熱、除塵一體式布置的系統解決方案，實現綜合阻力最低。
該技術成熟、穩定，節能降耗的同時又能減排，非常適用于燃煤電站鍋爐煙氣治理。
4、高效低低溫電除塵技術
高頻高壓電除塵器電源技術原理圖
主要工藝原理：
通過調整供電方式與電氣參數，以克服反電暈危害，并達到有效提高除塵效率和節能效果的目的，如采用高頻電源、三相電源、脈沖電源等供電方式。
以高頻電源為例，用高頻電源代替原有工頻電源對電除塵器進行供電，具備純直流供電時輸出紋波小，間歇供電時間歇比任意可調的特點，能給電除塵器提供從純直流到脈動幅度很大的各種電壓波形;針對各種特定的工況，可以提供最合適的電壓波形，通常能有效降低排放30%以上，且比工頻電源節能20%以上，與電除塵節能優化控制系統配合，可實現電除塵系統節能50%以上。
5、電袋復合除塵技術
主要工藝原理：
采用“前級電除塵器+后級袋式除塵器”的配置型式，首先由前電場捕集80%左右的粗粉塵，其余粉塵則由堆積在濾袋上的荷電粉餅層捕獲。
電袋復合除塵器的氣流分布設計是決定設備性能的關鍵技術，菲達獨特的二次導流技術保證了各濾室氣流分布的均勻性，也減少了粉塵的“二次吸附”，良好的氣流分布不僅可以降低除塵器的運行阻力，還可以延長濾袋的壽命，保證除塵器的高效率，實現電除塵和袋除塵的有機集成;出色的均流清灰噴吹技術，具有“軟著陸”功能的活塞式脈沖閥形成了可靠的清灰系統;國際上最先進的濾料動態過濾性能測試設備，嚴格的試驗程序科為用戶優選性能優異的濾料;還有采用專利技術的籠骨、零泄漏的旁通閥以及完善的控制系統。
6、高效袋式除塵關鍵技術及設備
一種干式濾塵技術，它適用于捕集細小、干燥、非纖維性粉塵。其工作原理是利用濾袋對含塵氣體進行過濾，顆粒大、比重大的粉塵，由于重力的作用沉降下來，落入灰斗，含有較細小粉塵的氣體在通過濾料時，粉塵被阻留，使氣體得到凈化。
主要工藝原理：
改進后的袋式除塵器，設置氣流分布板、導流板和導流通道，含塵氣體水平進入袋式除塵器，經進口喇叭、氣流分布板、導流板和導流通道進入中集箱，經濾袋過濾以后，再水平排出，從而表現出結構簡單，流程短、流動順暢、流動阻力低的特點，以達到降低能耗，提高除塵效率，防止沖刷損壞濾袋的目的。
7、大型燃煤鍋爐PM2.5預荷電增效捕集裝置
主要工藝原理：
含塵氣體進入除塵器前，先利用正、負高壓對其進行分列荷電處理，使相鄰兩列的煙氣粉塵帶上正、負不同極性的電荷，然后，通過擾流裝置的擾流作用，使帶異性電荷的不同粒徑粉塵產生速度或方向差異，增加粒子碰撞機會，從而有效聚合，形成大顆粒后被電除塵器有效收集。
8、溴化鈣添加與FGD協同脫汞技術
燃煤電廠煙氣汞轉化流程
主要工藝原理：
濕法脫硫裝置(WFGD)可以達到一定的除汞目的，煙氣通過WFGD后，總汞的脫除率在10%～80%范圍內，Hg2+的去除率可以達到80%～95%，不溶性的氣態單質Hg0去除率幾乎為0，氣態單質Hg0的去除始終是煙氣中汞污染控制的難點。
濕法脫硫裝置對氧化態汞的處理效果雖然較好，但對單質汞的處理不理想，如果利用氧化劑使煙氣中的Hg0轉化為Hg2+，WFGD的除汞效率就會大大提高。
實際燃煤煙氣中汞主要以Hg0存在，研究如何提高煙氣中的Hg0轉化為Hg2+的轉化率，是目前利用WFGD脫汞的重點。利用強氧化性且具有相對較高蒸氣壓的添加劑加入到煙氣中，使得幾乎所有的單質汞都與之發生反應，形成易溶于水的二價汞化合物，提高了煙氣中Hg2+比例，脫硫設施的除汞率明顯地提高。
9、燃煤電站鍋爐乙醇胺法CO2捕集技術
燃煤電廠煙氣乙醇胺化學吸收法工藝流程圖
主要工藝原理：
工藝流程主要由三部分組成：以吸收塔為中心，輔以噴水冷卻及增壓設備;以再生塔和再沸器為中心，輔以酸氣冷凝器以及分離器和回流系統;介于以上兩者之間的部分，主要有富酸氣吸收液、再生吸收液換熱及過濾系統。
從爐后經除塵、脫硫后引來的煙氣溫度約為50℃，經設置在CO2捕集裝置吸收塔前的旋流分離裝置將煙氣中的石膏液滴脫除并降塵，然后進入煙氣冷卻器中與循環冷卻水換熱，使其溫度降到~40℃，達到MEA理想吸收溫度，通過氣水分離器除去游離水后經增壓風機加壓后直接進入捕集裝置吸收塔進行CO2吸收。
設置煙氣預處理系統，脫除煙氣脫硫后攜帶的粉塵、水等雜質對系統的長期穩定運行有利，同時使用抗氧化劑和緩蝕劑，吸收劑消耗低，設備腐蝕小。增壓風機用來克服氣體通過捕集裝置吸收塔時所產生的阻力。
在捕集裝置吸收塔中，煙氣自下向上流動，與從上部入塔吸收液形成逆流接觸，使CO2得到脫除，凈化后煙氣從塔頂排出。由于MEA具有較高的蒸汽壓，為減少MEA蒸汽隨煙氣帶出而造成吸收液損失，通常將吸收塔分成兩段，下段進行酸氣吸收，上段通過水洗，降低煙氣中的MEA蒸汽含量。
洗滌水循環利用，為防止洗滌水中MEA富集，需要將一部分洗滌水并入富液中送去再生塔再生，損失的洗滌水通過補給水系統來保持。
吸收了CO2的富液通過富液泵加壓送至再生塔，為減少富液再生時蒸汽的消耗量，利用再生塔出來的吸收溶液的余熱對富液進行加熱。富液從再生塔的上部入塔，自上向下流動，與從塔的下部上升的熱蒸汽接觸，升溫分離出CO2。富液達到再生塔下部時所吸收的CO2已解析出絕大部分，此時可稱為半貧液。半貧液進入再沸器內進一步解析，殘余的CO2分離出來，富液變成貧液。
出再沸器的貧液回流至再生塔底部緩沖后從底部流出，經貧富液換熱回收裝置，通過貧液泵加壓進入貧液冷卻器，在冷卻器中冷卻至適當溫度進入吸收塔，從而完成溶液的循環。
從再生塔塔頂出來的CO2蒸汽混合物經再生冷卻器冷卻，使其中的水蒸汽大部分冷凝下來，此冷凝水進入分離器、地下槽、并送入再生塔。為維持吸收液的清潔，在貧液冷卻器后設立旁路過濾器，脫除吸收液中的鐵銹等固體雜質，分離的CO2氣體進入后續的精制裝置。
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