湿式电除尘器是保证玻璃行业湿法脱硫正常运行的最佳选择

徐志海，袁满巧

（江苏科行环保科技有限公司，江苏 盐城 224051）

0 引言

截至2013 年末，全国共有325 条浮法玻璃生产线，全国平板玻璃累计总产量7.79 亿重量箱。前期国内的玻璃熔窑燃料主要以重油为主， 由于重油价格的不断攀升， 燃料成本占总成本的比例不断加大，又出现了以石油焦、煤制气、天然气等为燃料的生产线。 这几种类型的生产线，尤其是以石油焦、煤制气和重油为燃料的生产线，产生较多的SO2、粉尘及其他污染排放物，在当前全国烟气污染物排放总量中占有不小的贡献率， 成为国家烟气减排重点关注和推进的行业。

1 湿法脱硫是玻璃行业烟气脱硫的主导技术

1.1 当前湿法脱硫在运行中存在的问题

当前，50%左右的玻璃生产线配置了烟气脱硫设备，其中80%以湿法脱硫为主。 但湿法脱硫在运行过程中由于除雾器选型设计不合理、 除雾器堵塞、除雾器坍塌等原因导致除雾效率差，或者由于吸收塔设计流速过高、喷嘴雾化效果不好等原因，造成烟气中的水雾和液滴被带出吸收塔，从而使烟囱附近出现大量水雾和酸雨，不仅影响了厂区的环境卫生，对烟囱附近的设备和建筑也造成腐蚀。 因此，当前部分采用湿法脱硫的玻璃企业将湿法脱硫改造为干法或半干法脱硫工艺，后端再增加一台布袋除尘器，以避免湿法脱硫工艺带来的“酸雨”、水汽腐蚀等问题。

1.2 湿法脱硫的脱硫效率最高

干法和半干法脱硫虽然具有流程简单、 占地少、投资小以及脱硫副产品呈干态等优点，但从脱硫效率上讲，湿法脱硫则具有明显优势，见表1。

表1 三种脱硫方法脱硫效率对比表(%)

由表1 得出， 将湿法脱硫改造成干法或半干法脱硫是脱硫技术的一次退步，不值得鼓励和推广。

1.3 脱硫标准决定了脱硫今后仍将以湿法脱硫为主

根据 《平板玻璃工业大气污染物排放标准》GB26453－2011， 平板玻璃行业污染物排放标准：SO2为400 mg/Nm3，颗粒物排放50 mg/Nm3。该标准与电力行业 《火电厂大气污染物排放标准》GB13223-2011 以及水泥行业将要实施的《水泥厂大气污染物排放标准》GB4915-2014 相比，标准相差较大，见表2。

表2 三个行业污染物排放标准对比表 单位：mg/Nm3

由表2 可以看出，火电行业的污染物排放标准最为严格， 部分火电厂现已开始执行超低排放标准；水泥行业虽然现在执行的仍是GB4915-2004 标准（SO2排放200 mg/Nm3，颗粒物排放50 mg/Nm3）,但2015 年要执行的标准有了提高； 而玻璃行业执行的标准明显较这两个行业宽松，这与国家污染物减排整体要求不相称， 个别行业对此也提出异议。相信在不久的将来，国家对于玻璃行业污染物排放标准会有更严格的要求和修正。 届时，将有一批玻璃企业的脱硫除尘设施面临改造。

当前玻璃熔窑以燃料不同主要分为： 石油焦、煤制气、天然气、重油等四类。 燃料的不同，导致污染物尤其是SO2生成量差别较大，如表3 所示。

表3 不同燃料玻璃熔窑的SO2 生成量

由表3 可以看出， 石油焦和重油产生的SO2最高，煤制气次之，天然气最少。 目前玻璃熔窑配套的脱硫装置主要集中在石油焦和重油两类生产线上，天然气生产线还未配置脱硫装置。如果分别用湿法、干法和半干法三种脱硫方法脱除以上四种燃料所产生的SO2，则最终的脱除结果是石油焦、重油两种熔窑只有湿法脱硫能满足标准规定的400 mg/Nm3排放要求； 煤制气熔窑可以采用干法和半干法脱硫，一旦国家标准再次提高， 则只能采用湿法脱硫；天然气熔窑须配置脱硫装置，三种脱硫方法均可满足排放要求。

2 湿法脱硫存在问题的解决办法

湿法脱硫存在的主要问题是除雾效率差，烟囱附近水雾和酸雨较多。如果以上问题能得到有效解决，湿法脱硫无疑是脱硫的最佳选择。 而湿式电除尘器很好解决了以上问题，同时还为玻璃熔窑烟气超低排放提供了可行性。

玻璃生产线烟气超低排放工艺路线如图1 所示。 保持原有的高温电除尘器、 高效SCR 脱硝装置、余热锅炉和湿法脱硫装置不变，在湿法脱硫与烟囱之间增设一台湿式电除尘器，湿式电除尘器将湿法脱硫吸收塔出口烟气中的水雾、酸雨、残余颗粒物等收集下来，确保烟囱出口烟气达到超低排放的要求。

图1 玻璃熔窑烟气超低排放工艺图

3 湿式电除尘器的工作原理

湿式电除尘器与干式电除尘器工作机理相同，都是利用电场力的作用，将烟气中的粉尘和液滴收集到阳极板和阴极线的表面。不同之处是干式电除尘器采用机械振打清灰方式，而湿式电除尘器采用水喷淋清洗方式，在其工作过程中对阴阳极表面进行水喷淋，使阴阳极表面形成水膜，阴阳极表面捕集的粉尘和液滴随水膜顺其表面向下流入灰斗，并最终排出，而净化的气体通过烟囱排入大气。

湿式电除尘器喷淋水来自湿法脱硫工艺水和烟气中的水雾，喷淋水收集下来后送至湿法脱硫吸收塔内作为塔内补充水。由于仅是将湿法脱硫的补充水和烟气中的水雾作为湿式电除尘器的喷淋水，湿式电除尘器自身不额外消耗水，符合当前提倡的节能、节水要求。

4 湿式电除尘器的优点

4.1 除尘效率高，出口粉尘可“超低排放”

湿式电除尘器进口烟气温度正常为50 ℃左右，与前端干式高温电除尘器进口烟气温度350 ℃左右相比，烟气中粉尘比电阻大大下降；湿式电除尘器进口烟气含湿量约为8%，水滴浓度约为75 mg/Nm3，含湿量的增加可以提高烟气的导电性能，从而可以大幅提高除尘效率。另外，湿式电除尘器通过水喷淋清灰，无机械振打导致二次扬尘的缺陷。 低温、高湿的烟气性质，以及无二次扬尘的优点为湿式电除尘器粉尘的“超低排放” 提供了保障， 可以满足≤10 mg/Nm3，甚至≤5 mg/Nm3的粉尘排放要求。

4.2 可以解决烟囱出口“酸雨”

湿法脱硫出口烟气含有水雾、粉尘和石膏或碱的液滴，其根本原因是除雾器对水雾和液滴的捕集能力不够。如果在湿法脱硫的后端增加湿式电除尘器，则可以充分捕集烟气中的水雾和液滴，使阴阳极表面形成水膜， 起到除尘和和除雾的双重效果。据试验统计， 湿式电除尘器对水雾的捕集率可达75%以上。

4.3 有效脱除烟囱出口PM2.5 微细颗粒物

在特定气体成分条件下，烟气中的SO2易氧化成SO3， 并在脱硫塔内与水汽结合形成H2SO4蒸汽，最终以气溶胶形式通过烟囱排入大气，与空气接触后产生大量PM2.5 颗粒。 增加湿式电除尘器后，气溶胶随同水雾和液滴被捕集下来。 该捕集率可达90%以上， 烟囱出口的PM2.5 从而能得到有效脱除。

4.4 解决烟道和烟囱的腐蚀难题

烟道和烟囱的腐蚀主要是由于烟气中含有较多的水雾、液滴和腐蚀性气性。 湿式电除尘器的捕集减少了烟气中的含湿量，有效解决烟道和烟囱的腐蚀问题。

5 结语

减排标准日益严格，湿法脱硫必将成为玻璃熔窑烟气脱硫的主导技术。而湿式电除尘器作为一项新的除尘、除雾设备，有效解决了湿法脱硫酸雨多和粉尘排放超标的问题。 作为烟气治理的终端设备， 相信湿式电除尘器将会在今后的烟气治理和“超低排放”项目中得到越来越广泛的应用。