高温电除尘在玻璃窑炉烟气治理中的应用和优化-北极星大气网

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自“十三五”以来，玻璃行业污染物的排放已得到明显改善，以高温电除尘+SCR脱硝+半干法脱硫+布袋除尘的主流玻璃窑炉烟气治理工艺已得到广泛应用，其中高温电除尘的主要目的是去除烟气中的大部分有害烟尘，以保证后面工序的SCR脱硝催化剂不易发生积灰堵塞和避免因烟尘中的Na+、K+碱金属等有害物质造成催化剂的中毒。但是由于粉尘比电阻的降低，从90 ℃时的4×109W·cm降低至350 ℃时3×104W·cm ，严重制约了高温电除尘器的除尘效率。此外，以石油焦粉为燃料的玻璃窑炉，烟气中的SO2质量浓度极高，粉尘中的Na2SO3、Na2SO4在高硫烟气中会与SO2、SO3进一步反应生成焦硫酸钠和焦亚硫酸钠，而焦硫酸盐具有极强的吸湿性、粘附性和腐蚀性，影响电除尘器的寿命和收尘效率。

某环保公司某玻璃有限公司的已有环保设施和烟气特点进行多次分析、论证，将烟气处理工艺路线调整为：380~450 ℃高温原烟气通过调质降温至350~400 ℃后，依次进入高温电除尘器、SCR脱硝反应器、余热锅炉、降温塔、湿法脱硫塔，经除尘、脱硝、脱硫的洁净烟气最后由烟囱排入大气。其工艺流程如图1所示。

图1 高温除尘脱硝工艺流程

系统组成：本高温电除尘系统主要包括除尘器前的烟气调质装置、气体均布装置、电除尘器本体、阴极系统（含辅助电极）及振打装置、阳极系统及振打装置、高压硅整流装置、绝缘瓷瓶及吹扫装置、排灰装置等。其外形结构如图2所示。

图2 高温电除尘器外形结构图

优化措施：（1）选用质量分数15%~20%的NaOH溶液，在高温电除尘入口上升段烟道内雾化后顺流喷入，对烟气进行改性和控温。NaOH溶液与Na2CO3、CaCO3、粉煤灰等粉体改性剂相比，具有更强的碱性和反应活性，更有利于吸收烟气中的部分SO2和相当一部分SO3；通过压缩空气雾化的NaOH溶液雾滴能够更充分地与烟气混合，在蒸发汽化和酸碱中和反应的同时，能够更容易与粘性粉尘发生包裹团聚，增大了粉尘粒径，并降低了粉尘的粘附性。（2）改良放电极绝缘瓷套设计。高温静电除尘所使用的绝缘瓷件主要包括阴极极板悬挂配套的支撑绝缘瓷支柱、贯通除尘器壳体的绝缘瓷瓶和阴极振打绝缘瓷瓶等，选用的绝缘瓷瓶不仅要考虑高温条件下的电绝缘性能，还要考虑绝缘瓷瓶的机械强度等参数。通过多次应用实践，将传统的瓷套设计从结构、材质及绝缘性等方面进行了优化，如图3所示。结构方面：选用“扁担梁”的受力形式。材质方面：承载极板的瓷支柱采用95瓷，阴极贯穿瓷套选用石英材质，隔绝盖板选用石英材质。电绝缘方面：在阴极吊杆外部套装一根绝缘瓷套，隔离阴极吊杆，实现内部导电，外部绝缘。（3）优化阴极保温箱的吹扫风设计，如图4所示，在阴极振打保温箱后部设热吹扫风；在阴极振打转轴穿墙管处设环向热吹扫风，在穿墙管内形成横向隔断，隔绝热烟气向保温箱内流窜，实现转轴表面的清洁。