电除尘器在酒精废液锅炉烟气净化中的应用

2013-12-23丘佳锐

中国环保产业 2013年5期

丘佳锐

（福建东源环保有限公司，福建龙岩 364028）

1 概述

甘蔗糖蜜酒精废水是以糖厂制糖副产品——糖蜜为原料，在发酵生产酒精过程中产生的高浓度有机废水。每生产1t酒精产生10～15t废水[1]，目前国内外处理酒精废液比较有效和彻底的方法为采用浓缩焚烧法进行处理，即将初步处理过的废液浓缩到含固形物60%后，用高压泵经喷嘴雾化，喷入炉膛使废液在1100℃～1250℃的高温下燃烧，燃烧产生的热量由锅炉受热面吸收产生蒸气，排出的废气在以前环保要求较低时普遍采用水膜除尘器进行净化。随着环保排放要求的不断提高，水膜除尘已无法满足国家新的环保治理要求。需采取新的治理措施，采用静电除尘器进行净化，灰渣用作钾肥，可实现废液的零排放，获得良好的经济效益和环境效益。

某糖厂酒精废液锅炉规格为25t/h，锅炉废气选用静电除尘器进行净化，合理设计静电除尘器各系统，除尘器投运后，经一段时间的试运行与调整，设备运转正常，使用效果良好。

2 糖蜜酒精废液元素及灰分分析

糖蜜酒精废液元素分析见表1，糖蜜酒精废液组成成分见表2。

表1 糖蜜酒精废液元素分析[2]

表2 糖蜜酒精废液组成成分[2]

3 燃烧处理酒精废液工艺流程（见下图[3]）

燃烧处理酒精废液工艺流程图

4 电除尘系统设备配置及选型设计

4.1 电除尘器设计参数（见表3）

表3 电除尘器设计参数

4.2 壳体及灰斗的选型设计

根据酒精废液燃烧后粉尘黏附性大、易堆积结块的特点，灰斗角度设计不小于65°。壳体顶部每个电场及灰斗采用先进的声波振动式清灰，保证极板、极线不挂灰，灰斗内粉尘不起拱、不堵灰。

4.3 电晕极及收尘极的选择

电场是静电除尘器的核心部件，决定收尘效果和除尘效率。正确选择收尘极和电晕极是用好静电除尘器的关键。由于酒精废液含氯根和硫酸根，废液燃烧后烟气腐蚀性较强，燃烧生成钙盐和镁盐，粉尘黏附性大，易结焦，因此阳极板选用综合性能更高的C480极板，材质为不锈钢。阴极线采用不锈钢芒刺线，由于芒刺线具有起晕电压低，放电强度大的优点，可使粉尘充分荷电。并且不锈钢具有表面光滑的特点，可增强清灰效果，延长设备使用寿命。

4.4 除尘器振打方式的确定

清灰效果的好坏，直接决定了静电除尘器能否长期稳定、高效运行。根据粉尘特性，阳极振打采用侧部挠臂锤技术，阴极振打采用顶部电磁锤振打技术，可节省设备的布置空间及保证阴极线不断线。

4.5 卸料及输送物料方式的选择

静电除尘器的卸料装置主要有电动给料机和自重式双层翻板阀两种形式。用电动给料机卸料时，由于粉尘黏性大容易结块，除尘器在运行过程中可能会有大块的粉尘掉落造成电动给料机堵塞，若不能及时发现，易造成灰斗堵灰，影响除尘器的正常运行。与电动给料机相比，重锤翻板阀下料具有出料口面积大、易维护、故障率低、节约用电等优点。在相同条件下，使用双层重锤翻板阀，一些尺寸较小的杂物，可以直接通过翻板阀，不会发生阻塞。因此本项目卸料方式采用双层重锤翻板阀。

除尘器的物料输送主要有气力输送、螺旋输送、FU刮板输送三种方式。根据酒精废液燃烧后的粉尘性质，即粉尘遇潮容易结块的特点，不宜采用气力输送和螺旋输送，宜采用FU刮板机连续输送方式，保证输灰顺畅。

4.6 控制系统

静电除尘器控制系统分为两个部分：1）低压控制系统，即阴、阳极振打系统，灰斗及绝缘子加热系统，卸输灰控制系统；2）高压控制系统。系统配置及主要功能如下：

（1）低压控制系统

低压控制系统采用西门子S7-200，具有完备的程序控制功能。工作方式、阴阳极振打间隔、周期、控制温限和时间参数等均可在线适时修改，并可以向系统DCS传送除尘器加热、输灰等实时运行参数和状态，可以经过DCS下传各种参数的设定命令。

（2）高压控制系统

系统配置采用Intel公司高性能的CHMOS 16位单片机—80C196KB为主控芯片。集成了A/D、高速I/O、串行通讯口、定时/计数器等接口电路，PSD为PSD4235G2，集成了RAM、ROM、I/O口、可编程逻辑器件，功能强大，指令效率高，速度快。HVC16控制器显示采用2×10汉字液晶显示，参数、状态汉字提示，简明易懂，输入采用数字键编辑，同时提供数字旋钮，设备的操作使用非常方便。所有参数保存在EEPROM，断电时不丢失。

主要控制功能为利用80C196KB的多路A/D及扩展电路，扩展为15路A/D，对一次电压、电流，二次电压、电流进行采样。特别是对二次电压、电流瞬时值进行连续采样，为实现检测电压峰值、谷值，检测存贮波形，软件检测火花提供了保证。供电有全波供电、双半波间歇供电、单半波间歇供电三大模式。