湿式电除尘器应用于氨法脱硫系统的分析

李玲燕（山东神华山大能源环境有限公司,山东 济南 250014）

高鹏（山东泓奥电力科技有限公司,山东 济南 250101）

随着环保要求的日趋严格，各燃煤机组均增设了脱硫装置、脱硝装置及除尘装置，近期又提出燃煤污染物“超净排放”的口号，即SO2≤35mg/Nm3，NOX≤50mg/Nm3，烟尘≤5mg/Nm3，因此各个电厂又陆续开展环保改造，脱硫采用两塔串联或单塔双循环等高效脱硫工艺，脱硝采用两种或两种以上的脱硝工艺联合的高效脱硝路线，除尘则采用电改袋或电袋复合除尘器。但是目前燃煤电厂的除尘均是脱硫之前的除尘，即使进行了除尘器的改造，也只能保证出口烟尘浓度达到20mg/Nm3的排放标准，仍无法达到5mg/Nm3的排放要求。

从现有技术来看，湿式电除尘器是目前为止保证烟尘超净排放最有效、最可靠的技术手段。湿式电除尘器的原理与传统干式电除尘器相似，依靠的都是静电力，所不同的是湿式电除尘器处理的是脱硫后的湿烟气，采用的是水膜清灰，无二次扬尘。

湿式电除尘技术已在多个电厂成功应用，但对应的脱硫一般为石灰石-石膏法脱硫工艺，湿式电除尘器能否有效解决氨法脱硫后铵盐携带和氨逃逸是目前业主仍然担心的问题。

1 氨法脱硫工艺的特点

氨法烟气脱硫工艺是采用氨做吸收剂除去烟气中的SO2的工艺。

由于氨具有更高的反应活性，且硫酸铵具有极易溶解的化学特性，因此氨法脱硫系统不易产生结垢现象。

氨法脱硫对煤中硫含量的适应性广，低、中、高硫含量的煤种脱硫均能适应，特别适合于中高硫煤的脱硫。采用石灰石/石膏法时，煤的含硫量越高，石灰石用量就越大，费用也就越高；而采用氨法时，特别是采用废氨水作为脱硫吸收剂时，由于脱硫副产物的价值较高，煤中含硫量越高，脱硫副产品硫酸铵的产量越大，也就越经济［1］。

氨是生产化肥的原料。以氨为原料，实现烟气脱硫，生产化肥，不消耗新的自然资源，不产生新的废弃物和污染物，变废为宝，化害为利，为绿色生产技术，将产生明显的环境、经济和社会效益。

此外，氨法脱硫工艺系统简单、设备体积小、能耗低。

虽然相关标准对NH3逃逸浓度有严格的要求（氨逃逸浓度≯10mg/Nm3，氨回收率率≮96.5%），但是由于氨法脱硫工艺自身的特点，氨的易挥发性，NH3逃逸浓度很难达到排放标准，随“脱硫”尾气一起流动，一部分逃逸的NH3与部分未被脱除的SO2或SO3反应生成铵盐。另外，循环液对烟气进行喷淋洗涤时，部分循环液会被烟气携带，而循环液中含有生成的铵盐，从而含入烟气中。因此氨法脱硫工艺普遍存在着氨逃逸和铵盐携带的问题［2］，由此造成的成本升高及二次污染的问题也成为阻碍氨法脱硫工艺在燃煤烟气处理领域发展的绊脚石。

2 山东神华关于湿式电除尘器应用于氨法脱硫系统的研究与案例

继湿式电除尘器应用于石灰石-石膏法脱硫工艺研发成功之后，山东山大能源环境有限公司（现更名为“山东神华山大能源环境有限公司”，简称“山东神华”）又对湿式电除尘器应用于氨法脱硫工艺进行了机理研究和实验室研究，并于2010年在某化工厂的氨法脱硫系统中进行了中试试验。

中试试验从实际项目的氨法脱硫后净烟气烟道中引出一部分脱硫后烟气至试验装置，通过对电流密度、烟气流速、停留时间、比集尘面积、烟气性质等参数的不断调整组合，最终摸索出来了一组合理的数据区间，取得了成功。

2013年某化工厂自备电厂建设了氨法脱硫系统，同步设置了湿式电除尘器，本项目建有3台130t/h的锅炉，脱硫三炉一塔设置，脱硫系统设有预洗塔和吸收塔，湿式电除尘器布置在吸收塔的顶部，与吸收塔一体化设置，吸收塔出口烟气量为562687Nm3/h（湿标），湿除入口含尘量＜68mg/Nm3，铵盐含量＜200mg/Nm3，要求实现出口颗粒物浓度＜30mg/Nm3。项目投运后，烟囱入口烟气中颗粒物可以达标排放。

3 结语

烟气中铵盐的含量与脱硫运行工况、氨水的加入量、液气比、循环液的浓度等因素有关。烟气中所含的烟尘与脱硫前除尘设备的性能有关。

NH3气溶胶及铵盐气溶胶粒径多分布在[0,40]μm区间内，而湿式电除尘器利用静电除尘原理，不仅对大粒径气溶胶颗粒具有近100%的捕集效率，最主要的是对亚微米级颗粒的具有较高的捕获率。设计的效率与装置入口烟气中NH3和铵盐的浓度有关，不同的设计参数下，氨气溶胶和铵盐气溶胶的有效去除率为70-90%。

由于氨法脱硫后烟气性质与石灰石-石膏法不同，因此将湿式电除尘器应用于氨法脱硫工艺的超净排放项目中（烟气中所含颗粒物小于5mg/Nm3），必须着重注意烟气的性质对其性能的影响，同时需将湿除入口烟气中所含颗粒物控制在25mg/Nm3以下。

[1]王晓宇，王彦.氨法烟气脱硫技术及适用性分析[J].化工生产与技术，2008，(2).

[2]车建炜，申林艳，刘月生.氨法脱硫工程应用中的几个问题探讨[J].中国电力教育，2005，(1).