浅谈烟气净化系统工艺原理

何小艳   张江斌

新疆中泰矿冶有限公司 新疆阜康市 831500

摘要：在人们的日常生活中，不可避免的都会产生大量的垃圾。如果不对这些垃圾进行有效的处理，将会极大地影响人们的生活环境，甚至对人们的身体健康造成威胁。目前，焚烧是处理垃圾的主要方式之一，但在焚烧垃圾的过程中，除了能发电产生价值，还会造成二次环境污染，比如烟气排放，因此，对烟气进行净化必不可少。

关键词：烟气净化；工艺原理；策略

引言

烟气净化工艺具有多种污染物协同脱除、不消耗水、无废水排放、SO2可资源化回收利用等优点，广泛应用于有色金属生产、废弃物焚烧、炼钢生产和铁矿石烧结行业。随着工艺装置的深入应用和规模增加，运行问题也时有报道。通过设计和运维手段预防、及时发现并解决各类故障，对保障工艺装置安全稳定运行、促进该工艺技术在更宽领域应用具有重要意义。

1烟气净化系统工艺原理

1.1石灰浆液制备系统

石灰浆液制备系统包括：储仓、定量给料机、浆液制备槽、浆液稀释槽、浆液泵以及管道、仪表、阀门、保温防腐装置、清洗装置等。

石灰粉用罐车送到厂内，通过罐车自带的气力输送系统将石灰送入石灰储仓。石灰由仓底出料螺旋机排出，螺旋机采用变频可调，可将石灰定量加入浆液配制槽中与定量水配制成15%~20%浓度的石灰浆，石灰浆连续批次配制。经过搅拌均匀的石灰浆由喷射泵送到反应塔的旋转雾化器系统中，部分回流至稀释槽。配置过程中产生的异味气体经排气洗涤器后，由排风机排至室外。

石灰浆液是一种悬浮态的液体，不能完全溶解，只有一部分能溶解于水，大多数悬浮于水中呈微小颗粒，比较容易沉淀并具有较高的可磨性，因而石灰浆液泵采用离心泵，并且输浆母管设计较大的回流比率，以防止石灰在泵及管路内沉积堵塞。

石灰浆配制系统有自己的给水系统，供石灰浆配制、稀释，并设有工艺水箱、工艺水泵（供旋转雾化器调节烟气温度用的冷却水、雾化器冷却水），并用此冲洗设备及管路。

1.2脱酸反应塔系统

反应塔系统主要包括反应塔、喷嘴及相关连接烟道。从余热锅炉来的温度为190~220℃的烟气从脱酸反应器的顶部水平烟道而来，反应塔的顶部设有烟气导流装置，可以使送来的烟气呈现出螺旋的状态来向下面运动，原烟气通过反应塔顶部烟道进入反应塔里面。

反应塔系统的旋转雾化器安装于喷雾反应器的顶部，由浆液配制系统而来的石灰浆液进入反应塔系统旋转雾化器，因为雾化器的高速旋转，石灰浆液被雾化为大约50μm的液滴，此微小液滴与螺旋向下运动的烟气逆流接触，同时被巨大的气流带着向下运动，在反应器中，石灰浆液以高传质速率发生活化反应作用，与此同时塔内温度降低，进而促进了反应的进行。石灰浆液与烟气中的酸性物质进行混合反应，烟气则从塔的下部排出，进入布袋除尘器。

1.3布袋除尘器

布袋除尘器是烟气净化系统的重要组成部分，其就是用来过滤去除烟气中的飞灰的袋式除尘器。脱酸反应在除尘器的滤袋表面继续发生，进而使脱酸效率进一步地提高。

袋式除尘器的结构为低压、长袋、脉冲，采用脉冲袋式除尘器。除尘器的组成由进出口烟道、上箱体、中箱体、灰斗、反吹系统、滤袋、袋笼等部分。其中上箱体孔板采用激光切割的方法加工保证精度。

从喷雾反应器带来的飞灰及其他粉尘的温度为150℃左右的烟气，由反应器的下部进入除尘器。烟气由滤袋外部进入过滤，由隔仓顶部汇总后排出，各颗粒物焚烧所产生的粉尘、生成物、重金属、活性炭等均附着于滤袋的表面，形成一层粉尘滤饼，与此同时烟气中的酸性气在此与反应剂进一步发生反应，使得酸性气的去除效率进一步提高，活性炭在滤袋表面起到吸附作用。滤袋表面的飞灰经过压缩空气反吹进而排入除尘器的灰斗，灰斗中设有破拱以及电加热装置，防止飞灰吸潮造成粘结或堵塞，除尘器仓室采用热循环风系统加热各仓室。漏灰经旋转排灰阀排至输灰系统的刮板输送机。

袋式除尘器的清灰为脉冲反吹方式，每个隔仓的进出口均有阀门，可实现在线清理。可根据每个隔仓的进出口的压降或按照设定时间定时来进行清灰，DCS系统自动控制，清灰前后的压降计算值为1500Pa。当自动清理无法满足要求时，也可采用离线清理。

滤料的材质选择以及加工方法应充分考虑锅炉运行的状况以及其烟气特性要求。袋笼采用碳钢＋有机硅处理的工艺，袋笼的反撑筋和纵筋要求分布均匀，有足够的强度及刚度，要能承受滤袋在过滤、清灰过程中的压力，焊点要无脱焊现象、并且光滑。布袋除尘器设计为在线和离线清灰，并可离线维修。在正常运转时，布袋清灰利用布袋除尘器的压差进行自动控制。通过调整控制盘内的定时器可以设定清灰作业周期。袋式除尘器在灰斗外设置伴热装置，防止系统可能出现的酸结露腐蚀。

1.4飞灰输送

飞灰输送、储存系统由脱酸反应塔及布袋除尘器灰斗下的手动阀开始，至飞灰贮仓顶为止，包括喷雾反应塔飞灰、除尘器飞灰的收集、输送、贮存设备、驱动装置、辅助设施以及其他有关设施。飞灰采用机械输送方式。喷雾反应塔灰斗的飞灰经排灰阀排出，然后输送到底部的输送机上，收集在除尘器灰斗的飞灰经排灰阀排卸到其底部的输送机上，然后输送到公用输送机上，再经斗式提升机输送到飞灰贮仓进口。

斗提机应气密性高、结构简单、检修方便。应考虑采用耐磨材料用来解决磨损这一关键问题，板式套筒的滚子链用优质的合金钢制成，通过热处理来实现链条的强度；采用重锤式的链条机构，以保证斗链链条运行时始终保持适度的张紧，确保链条提升运行平稳，保持最佳的工作状态，驱动装置采用国内优质、名牌产品。斗式提升机头部设有操作检修平台及起吊横梁，以便设备安装及检修时使用。安装接近开关来监测设备的运行，从而保证设备安全、可靠地运行。输送机配带进出料口的配对法兰。

壳体加强筋采用模压成型新工艺，外形平整美观。壳体联接处全部使用耐温橡胶板加密封胶密封，机头、机尾设有专用密封型检查门，同时头尾轴与壳体采用填料压盖密封，确保设备气密性及环保要求。头部壳体上开有排气孔以泄压，材质和相关要求和刮板输送机一致，采用断链检测装置，一旦设备发生故障会及时停机并报警，设备机壳表面采用伴热装置及保温措施，保证输送物料不会受潮结块。

2烟气净化系统工艺的策略

2.1脱硫塔内部组件防腐防护

湿法烟气脱硫设备包含喷淋装置、消毒装置等，针对这些装置的防腐防护需要设计针对性的防护措施，例如，利用该材料制作喷淋装置的衬里层，避免喷淋装置出现堵塞或者结垢现象。塔内各个装置的组件安装可以采用榫卯的结构方式，利用榫卯结构没有缝隙这一优点，避免液相物质进入到缝隙中，如果采用传统的螺丝连接方式，螺丝与组件之间存在缝隙且螺丝本身容易被腐蚀，影响装置整体的防腐效果。

2.2重锤环缝式除尘

高效喷雾洗涤塔主要作用为快速降温和粗除尘。除尘技术手段是使用位于非金属补偿器下面的喷枪（双管结构式）和喷嘴组合装置，在喷嘴喷出水的同时，喷出高压氮气将水击散，形成细小水滴，产生大量水雾，达到水雾除尘效果。

结束语

综上所述，在碳中和的大背景下，既要合理利用资源，更要节能降耗，绿色可持续发展，烟气净化对于保证垃圾焚烧发电这一绿色能源可持续发展具有重要意义。

参考文献

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