煙塵治理技術(shù)的應(yīng)用

羅振科

摘 ?要：分析陶瓷行業(yè)脫硫除塵裝置的除塵效率，研究發(fā)現(xiàn)，霧滴中存在的含固量是導(dǎo)致除塵效率偏低的關(guān)鍵因素之一。最后，提出了脫硫改造中除塵效率的提效措施，以實(shí)現(xiàn)脫硫的協(xié)同除塵作用，為下一步除塵改造提供相關(guān)思路。

關(guān)鍵詞：煙塵治理;除霧器;含固量;清水

中圖分類號(hào)：X781.5 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ? ? ? ? 文章編號(hào)：2095-2945（2020）02-0165-02

Abstract： The dust removal efficiency of ceramic desulfurization and dust removal devices is analyzed. It is found that the solid content in the droplets is one of the key factors leading to low dust removal efficiency. Finally， the measures to improve the efficiency of dust removal are put forward in order to realize the synergistic effect of dust removal and to provide relevant ideas for the next dust removal reform.

Keywords： dust control; mist eliminator; solid content; clear water

引言

隨著中國(guó)市場(chǎng)需求的不斷增加，建筑陶瓷行業(yè)得到了前所未有的發(fā)展，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，我國(guó)建筑陶瓷的產(chǎn)量從2010年起不少于100億平方米/年，約占世界總產(chǎn)量的50%以上。在其行業(yè)發(fā)展的同時(shí)，也必將帶來(lái)了生態(tài)環(huán)境與能源消耗難題。從2010年國(guó)家頒布了《陶瓷工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB25464-2010），到2014年其修改單（環(huán)境保護(hù)部公告2014年第84號(hào)）的發(fā)布，現(xiàn)廣東省頒布了《陶瓷工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（DB44/2160-2019），對(duì)陶瓷行業(yè)污染物治理的要求越來(lái)越嚴(yán)格，對(duì)陶瓷行業(yè)既是一種新的機(jī)遇也是一種挑戰(zhàn)。

陶瓷行業(yè)工業(yè)廢氣主要含有粉塵、二氧化硫、氮氧化物等污染物。本文針對(duì)煙塵治理技術(shù)進(jìn)行重點(diǎn)研究討論，通過(guò)陶瓷行業(yè)煙塵治理技術(shù)運(yùn)行處理現(xiàn)狀進(jìn)行分析比較，尋找關(guān)鍵技術(shù)點(diǎn)并提出改進(jìn)意見(jiàn)，可提高陶瓷行業(yè)的煙塵治理處理效率。

1 陶瓷行業(yè)廢氣治理現(xiàn)狀

根據(jù)盡可能選擇具有完整的治理設(shè)施的企業(yè)為原則，同時(shí)考慮企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)狀，本文從佛山市、清遠(yuǎn)市、恩平市地區(qū)部分具有代表性陶瓷企業(yè)主要分析煙塵的排放治理情況。現(xiàn)廣東省地區(qū)陶瓷企業(yè)均已安裝自動(dòng)監(jiān)控設(shè)施，經(jīng)過(guò)多年的運(yùn)行發(fā)展，自動(dòng)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)更具客觀性及參考價(jià)值，所以，表1所列數(shù)據(jù)取于各產(chǎn)區(qū)企業(yè)自動(dòng)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)。

2 陶瓷行業(yè)煙塵治理現(xiàn)狀

本文所選企業(yè)中，煙塵處理后排放濃度在5.0～30mg/m3，大部分集中在15～25mg/m3之間，部分企業(yè)轉(zhuǎn)產(chǎn)或停開(kāi)窯初期高于規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)30mg/m3，煙塵達(dá)標(biāo)率>96%。

陶瓷行業(yè)廢氣中煙塵來(lái)源主要是干燥制粉過(guò)程中產(chǎn)生的顆粒物以及水煤氣、水煤漿燃燒產(chǎn)生的煙塵。表2選取了具有代表性的6家陶瓷企業(yè)進(jìn)行對(duì)比分析，從自動(dòng)監(jiān)控的數(shù)據(jù)可知，各家企業(yè)通過(guò)使用除塵技術(shù)后，均能有很好的除塵效率，處理后煙塵濃度可達(dá)標(biāo)排放。

3 濕法除塵的升級(jí)應(yīng)用

3.1 濕法除塵與濕電除塵對(duì)比

從上述表2可看出，濕法除塵穩(wěn)定性更高，依托陶瓷廢水回收利用的優(yōu)勢(shì)，運(yùn)行費(fèi)用小、維護(hù)難度小，但效率較低;濕電除塵處理低濃度時(shí)效率高，但穩(wěn)定性較差，且濕電投資和運(yùn)行費(fèi)用相對(duì)較高。

造成濕法除塵效率低主要有兩方面原因，洗滌有盲區(qū)和霧滴含有細(xì)微粉塵，要改良濕法除塵的缺點(diǎn)，可通過(guò)提高洗滌效率、降低出口霧滴含量及霧滴中含固量。

3.2 濕法除塵的提效措施

3.2.1 除霧器結(jié)構(gòu)改進(jìn)

除霧器葉片間距的設(shè)計(jì)是除霧效率及穩(wěn)定運(yùn)行的重中之重。除霧系統(tǒng)中葉片間距區(qū)間設(shè)計(jì)在30～50mm較為合理。通過(guò)調(diào)整除霧器葉片間距或者是否采用帶鉤葉片來(lái)提高除霧效果;一般將第一級(jí)除霧器間距設(shè)計(jì)在35mm～45mm，第二級(jí)除霧器間距設(shè)計(jì)在35mm～25mm。

在吸收塔內(nèi)不同的流場(chǎng)也是除霧器考慮因素之一，除霧器布置時(shí)應(yīng)無(wú)死角設(shè)計(jì)，上級(jí)除霧器與下級(jí)噴淋層或上層煙氣出口之間要確保一定的距離（此距離宜大于2.5m）。

3.2.2 除霧器設(shè)計(jì)

通常除霧器有折流板、屋脊式、管式三種結(jié)構(gòu)，運(yùn)用較多是折流板和屋脊式，單就除霧效果而言，管式除霧器效果最佳，但阻力相對(duì)較大，需要配備高壓增壓風(fēng)機(jī)。通常除霧器設(shè)計(jì)“一級(jí)折流板+二級(jí)屋脊式”、“三級(jí)屋脊式”，可以提高除霧效果。

在設(shè)計(jì)2級(jí)除霧器時(shí)，需考慮不同層除霧器葉片間距，形成1級(jí)+2級(jí)，提高除霧效果。吸收塔內(nèi)除霧器級(jí)數(shù)對(duì)于霧滴含量控制起到關(guān)鍵性作用，霧滴可控制在60mg/m3以下。

3.2.3 吸收塔煙氣流速設(shè)計(jì)

為確保煙塵洗滌效率在較高水平，塵粒與噴淋水滴必須形成一定的相對(duì)速度;在逆流吸收塔中，如果煙氣上升速度超過(guò)液滴的末端沉降速度，液滴將隨煙氣被帶走。運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，在煙氣流速低于3m/s時(shí)，吸收塔除塵效率隨著煙氣流速增加而明顯增加，煙氣流速設(shè)計(jì)在4m/s時(shí)，煙氣流速增加與除塵效率增加并不形成顯著正比關(guān)系。吸收塔煙氣流速設(shè)計(jì)時(shí)一般按不超過(guò)4.5m/s設(shè)計(jì)。之前吸收塔設(shè)計(jì)時(shí)考慮到成本因素，吸收塔設(shè)計(jì)煙氣流速一般取上限（3.5～4m/s），因此，建議在新建吸收塔時(shí)煙氣流速按不超過(guò)4.5m/s設(shè)計(jì)，盡可能避免高流速煙氣對(duì)煙塵的夾帶現(xiàn)象。

3.2.4 噴淋系統(tǒng)

吸收塔除塵效率與噴淋密度存在正比關(guān)系。噴淋覆蓋率越高，塔截面有液滴通過(guò)部分越多，煙塵由于攔截而被捕著的機(jī)會(huì)也越多。早期脫硫除塵設(shè)計(jì)時(shí)，考慮到噴嘴成本，噴淋密度設(shè)置一般偏小，達(dá)不到較好的洗塵效果，因此在濕法除塵改造時(shí)，可以通過(guò)噴淋層改造提高噴淋層噴淋覆蓋度（噴淋覆蓋度按照不小于300%設(shè)計(jì)）。

3.2.5 降低噴淋液含固量

考慮到陶瓷企業(yè)在廢水處理中添加了堿劑等，循環(huán)利用的水質(zhì)難免含有較多雜質(zhì)，在洗滌煙氣中雜質(zhì)夾在霧滴中，導(dǎo)致霧滴含固量過(guò)大;根據(jù)佛山陶瓷企業(yè)近幾年運(yùn)行情況，霧滴中含固量在很大程度上對(duì)顆粒物檢測(cè)數(shù)據(jù)影響較大，為此，個(gè)別企業(yè)最低一級(jí)除霧器應(yīng)選擇用清水沖洗噴淋，減少霧滴中的雜質(zhì)，可進(jìn)一步凈化煙氣。

最后一道清水為獨(dú)立噴淋系統(tǒng)，并且單獨(dú)收集處理后循環(huán)使用，采用高壓濾罐進(jìn)行過(guò)濾，對(duì)水質(zhì)進(jìn)行凈化作用，不添加污水處理劑，適當(dāng)調(diào)整pH，保持在中性即可。此部分清水含固量較少，霧化噴淋后煙氣夾帶的含固量也大大降低，顆粒物檢測(cè)數(shù)據(jù)受霧滴含固量影響更小。

4 結(jié)束語(yǔ)

（1）從陶瓷行業(yè)環(huán)保治理設(shè)施經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)看，除塵系統(tǒng)綜合除塵效率在40%-50%左右，高濃度粉塵的除塵系統(tǒng)除塵效率要高于低濃度粉塵。目前大部分煙氣排放口霧滴含量較大，霧滴中含固量對(duì)粉塵檢測(cè)數(shù)據(jù)影響較大，降低了除塵效率，也影響了煙囪排放口粉塵達(dá)標(biāo)排放。

（2）通過(guò)降低吸收塔煙氣流速（3-4.5m/s）、增加噴淋覆蓋度、增加噴嘴布置數(shù)量等，確保一定的氣液比，可以提高脫硫塔洗塵效率。

（3）通過(guò)除霧器結(jié)構(gòu)改進(jìn)、增加除霧器層級(jí)、除霧器組合設(shè)計(jì)、除霧器沖洗水系統(tǒng)改造、清水沖洗等手段，將噴淋液本身攜帶的含固量減少，最終有效降低霧滴含固量對(duì)出口煙塵的影響，可以達(dá)到低濃度排放要求，除塵效率可提高至60%以上。

（4）脫硫改造時(shí)，在設(shè)計(jì)上，需重點(diǎn)考慮協(xié)同除塵作用，一方面盡可能提高吸收塔洗塵效率;另一方面要盡可能降低吸收塔噴淋液中夾帶的含固量。充分利用脫硫塔自身氣液接觸時(shí)間空間，可以減少常規(guī)除塵器改造成本及設(shè)施運(yùn)行成本，帶來(lái)更好的經(jīng)濟(jì)與環(huán)保效益。

參考文獻(xiàn)：

[1]方平，唐子君，唐志雄，等.陶瓷爐窯煙氣污染物排放特性及治理技術(shù)現(xiàn)狀[J].環(huán)境科學(xué)與技術(shù)，2014，37（12）：68-72+192.

[2]GB/T16157-1996.固定污染源排氣中顆粒物測(cè)定與氣態(tài)污染物采樣方法[S].

[3]HJ75-2017.固定污染源煙氣（SO2、NOX、顆粒物）排放連續(xù)監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范[S].

[4]岳煥玲，原永濤，宏哲.石灰石-石膏濕法煙氣脫硫噴淋塔除塵機(jī)理分析[J].電力環(huán)境保護(hù)，2006（06）：13-15.