[发明专利]冶金渣处理过程烟气高效低能耗除尘及深度净化装置

说明书

技术领域

本发明涉及大气污染防治的除尘装置，尤其涉及冶金渣处理过程烟气高效低能耗除尘及深度净化装置，属于烟气除尘脱硫净化装置技术领域，也可以用于烟气煤气的净化冷却系统。

背景技术

含尘蒸汽流烟气是钢铁冶金行业较多的污染排放烟气，钢渣加工利用便是含尘蒸汽流烟气典型的产生源。国内钢渣资源化处理工艺由于炼钢设备、工艺、造渣制度、钢渣物化性能的多样性，渣处理利用途径呈现多样化，但渣处理过程中高温熔渣在被快速水淬时均产生大量的过热蒸汽，蒸汽挟带熔渣微尘扩散不可避免，其主要成分为金属氧化物颗粒、水蒸气，对区域环境造成污染。

通常，布袋、塑烧板及电除尘器都是目前成熟可靠的高效除尘技术，应用于渣处理过程产生的含尘蒸汽流烟气除尘净化，可以达到50mg/Nm3的排放指标，但缺点也明显：不仅投资和运行费用高、占地大，而且施工时周期长，最重要的一点是该尾气含湿量高达13～24%，所挟带的粉尘为钢渣的超细粉，性质与混凝土相类似，具有水硬性和胶(结)凝性，在布袋或塑烧板上可能易板结，造成清灰困难。

根据以往此类工程实践和检测数据: 钢渣处理产生的含尘蒸汽流烟气中小于10μm粉尘粒径约占体积百分数约为32-44%。可吸入颗粒物所占的体积百分数较高，捕集难度大，同时在渣处理装置作业过程中，由于熔渣的渣性（组成、温度）不一,所以尾气粉尘浓度、烟气量的波动较大。

湿式除尘方案用于高温、高湿且具有水硬性和胶(结)凝性的烟气净化除尘，工艺简单、投资和运行费用低，容易实施，能达到效益最大化目的。但通常湿式喷淋净化塔由于采用通常的喷淋洗涤捕尘工艺，对粒径为0--5μm细颗粒物的分级效率仅为60%-72%，对5—10μm可吸入性粉尘的分级效率仅为80%-90%，总除尘效率低于90%，不能稳定达到大气污染物特别排放限值要求。

近年来，较多的钢铁企业采用烟道喷雾法或传统湿式喷淋洗涤工艺处理钢渣处理过程产生的含尘蒸汽流烟气，但烟尘捕集效果差，又无可靠的水气分离，形成尘雾挟带，通过排气筒扩散，造成大范围可吸入颗粒物超标。

通常改进的新一代湿式喷淋洗涤塔，在吸入颗粒物所占体积百分数较高的钢渣处理产生的含尘蒸汽流烟气粉尘粒径频率分布下，除尘总效率为86.5%--94.5%，也难以适应愈来愈严格的国家大气污染物排放标准或更严格的区域环境质量控制标准。

通常湿式喷淋洗涤塔对可吸入颗粒物去除率较低的原因与其洗涤工艺方式有关，传统的湿式喷淋洗涤塔通常在烟气出口前采用机械式脱水除雾，这种方式仅对40μm以上大液滴有较好的去除率，对烟气中微米级细颗粒物和气溶胶去除率较低，特别是含尘蒸汽流高温烟气湿含量高，烟气中大量洗涤液雾和冲洗液滴形成以可吸入性粉尘颗粒物为凝结核的水雾，随烟气输出放散，污染环境，加重雾霾，为害人体健康。也使通常湿式喷淋洗涤系统总除尘效率难以提高。

通常湿式喷淋洗涤塔，污水中灰泥全部进入循环水处理系统，系统占地面积大、一次性投资高、沉淀池泥量大、清淤、输运、等运行处理费用高；特别是高质量浓度悬浮物易堵塞流道。

通常改进的新一代湿式喷淋洗涤塔用于高温、高湿、高黏度烟气除尘净化，特别是钢渣处理产生的含尘蒸汽流烟气除尘净化，运行系统易结垢，设备维护量大，费用高。

通常改进的新一代湿式喷淋洗涤塔处理含尘蒸汽流烟气，往往为提高系统捕集细颗粒物的能力，达到更高的除尘净化效率而采用大液气比过渡洗涤采用过渡洗涤，液气比高，循环水量多，净化装置及系统湿阻高，增加能耗。

喷雾喷淋段空塔速度较低，塔径较大 ，塔内布液难以均匀，系统运行效率可靠性差等。

钢铁工业是现代经济建设、现代国防的基础产业，也是资源、能源消耗大户，节能减排任务紧迫而繁重。我国新修订的史上最严的《大气污染防治法》正式实施，在大气污染控制方面，2013年2月27日，国家决定钢铁、水泥等行业均将在不同时段开始执行大气污染物特别排放限值。强化可吸入性粉尘，特别是细颗粒物（PM2.5）的治理。大气污染物特别排放限值要求愈加严格，

为满足工业企业污染治理的需要，特别是针对高温、高湿且水硬性和胶(结)凝性强等烟气特性，开发更高性能的烟气高效低能耗除尘及深度净化装置及系统已成为污染减排的紧迫性任务。

发明内容