在現代工業生產,特別是涉及燃煤、生物質或廢料焚燒的工業鍋爐運行中,煙氣凈化是關乎環保達標、設備安全與資源回收的關鍵環節。一套完整的煙氣治理系統通常由多級設備串聯組成,各司其職,協同處理煙氣中的不同污染物。本文將系統解析從焦油捕集、硫硝脫除到深度除塵的核心設備。
一、 前端處理:電捕焦油器與“黑白油”分離
在部分以煤或有機物為燃料的工業過程中,煙氣中常含有大量焦油霧滴,其成分復雜,黏性大,若直接進入后續系統,極易造成設備堵塞與腐蝕。電捕焦油器 在此環節扮演著關鍵角色。其工作原理是利用高壓電場使氣體電離,煙氣中的焦油霧滴被電荷吸附,并在集電極上沉積下來,從而實現高效分離。被捕獲的焦油根據其性質和來源,有時被區分為 “黑油” (通常指重質、成分復雜的焦油)和 “白油” (可能指輕質餾分或冷凝液),對其進行有效回收不僅能凈化煙氣,也能變廢為寶。
二、 核心脫除:脫硫脫硝系統
二氧化硫(SO?)和氮氧化物(NOx)是形成酸雨和光化學煙霧的主要前體物,其排放受到嚴格限制。脫硫脫硝設備 是工業鍋爐煙氣凈化的核心。
- 脫硫:主流技術為濕法脫硫(如石灰石-石膏法),煙氣與吸收劑漿液充分接觸,SO?被化學吸收并固定。此法脫硫效率高,技術成熟。
- 脫硝:普遍采用選擇性催化還原(SCR)或選擇性非催化還原(SNCR)技術,向煙氣中噴入氨或尿素等還原劑,在催化劑(SCR)或合適溫度下(SNCR)將NOx還原為無害的氮氣和水。
三、 深度除塵:濕式靜電除塵器與濾清器的精加工
經過前序處理,煙氣中仍含有大量細顆粒物(PM2.5等)和氣溶膠,需要末端進行深度凈化。
- 濕式靜電除塵器(WESP):作為高效終端精除塵設備,它繼承了干式靜電除塵的原理,但集塵極表面持續保持一層水膜。其優勢在于:能有效捕集干式電除塵難以處理的黏性顆粒、微細粉塵(包括PM2.5)和硫酸霧、汞等氣溶膠;同時避免了干式清灰帶來的二次揚塵問題,除塵效率極高,常可使排放濃度降至10mg/Nm3甚至更低。它特別適用于處理高濕、易黏結的煙氣,是實現超低排放的關鍵設備之一。
- 濾清器:此處通常指 袋式除塵器 或精密過濾器。袋式除塵器利用纖維濾袋的篩濾、慣性碰撞、擴散等效應捕集顆粒,對微細粉塵過濾效率高。在煙氣凈化流程中,它可能作為靜電除塵前的預處理,或用于特定工藝點的粉塵回收。其核心在于濾料的選擇,需根據煙氣溫度、成分和特性而定。
四、 系統協同與工藝選擇
一套完整的工業鍋爐煙氣凈化系統,并非簡單堆砌設備,而是需要根據燃料特性、煙氣參數(溫度、成分、含塵量)、排放標準及投資運行成本進行科學設計和集成。典型的流程可能是:鍋爐煙氣 → 電捕焦油器(如需要)→ 脫硝裝置(SCR/SNCR)→ 除塵器(初步)→ 脫硫塔 → 濕式靜電除塵器(深度凈化)→ 凈煙氣排放。
其中,“黑白油”的分離回收在焦油捕集階段完成;濕式靜電除塵器因其卓越的微細顆粒和氣溶膠脫除能力,常作為脫硫塔后的“把關”設備,解決“石膏雨”、“藍煙”等難題。
結論
從捕集回收有價值的焦油組分(黑白油),到高效脫除酸性的硫氧化物和氮氧化物,再到運用濕式靜電除塵器等設備對細微顆粒物進行“近零化”深度處理,現代工業鍋爐煙氣凈化技術已形成了一條成熟、高效的協同治理鏈條。正確選擇、設計和運維這套“組合拳”,是企業實現綠色、可持續發展,履行環保社會責任的必由之路。