摘要：本文分析了高硫燃料特点及玻璃行业烟气烟尘特性，通过浙江某玻璃集团具体工程实例，对高温除尘器部分结构进行升级改造，保障高温电除尘器在玻璃窑烟气治理的顺利运行，并对治理技术的改进提出几点建议。
关键词：玻璃窑炉；高温电除尘；高硫烟气
引言
“十三五”规划以后，在相关部门的监督下玻璃行业污染物的排放物问题得到了明显的改进。目前玻璃行业在治理烟气烟尘的技术主要采用的是高温电除尘+SCR脱硝+半干法脱硫+布袋除尘的主流烟气治理工艺，此种技术除尘较好，在玻璃行业受到广泛的推崇和应用。在原来的烟气处理系统中加入高温电除尘器能够有效去除排放物中的大部分有害烟尘气体，保障SCR脱硝催化剂在处理烟尘过程中不会造成阻塞，另外还可以避免烟尘中包含的Na+、K+碱金属等有害物质造成催化剂中毒。基于此可以明显看到，高温电除尘器的顺利运行与SCR脱硝系统的运行效果具有非常紧密的联系，并且直接影响着脱销催化剂的化学寿命。
本文将详细阐述玻璃窑炉烟气治理过程中高温电除尘器的烟气特点，并结合相关实例进行分析，对高温电除尘技术提出相关的改进，为相关人员在研究烟气治理过程中提供参考意见。
1玻璃窑炉的烟气特性
1.1烟气粉尘的比电阻小
影响除尘器除尘效率的主要原因之一就是烟气粉尘的比电阻小。通常情况下电除尘器吸收的粉尘比电阻范围约在104—1010•cm之间。玻璃窑炉排放的烟气粉尘的电比阻会随着温度的升高而降低，玻璃窑炉温度在90摄氏度时粉尘的电比阻是4X109W•cm，玻璃窑炉温度上升到350摄氏度时，粉尘的电比阻会迅速下降到3X104W•cm，严重妨碍了高温电除尘器的除尘速度。
1.2烟气粉尘成分较多
玻璃窑炉排放的烟气主要来自燃烧的燃料以及玻璃原材料，烟气浓度较高且包含的成分种类较多。玻璃窑炉的主要燃料有四种，分别是天然气、重油、石油焦粉以及煤气，这四种燃料中石油焦粉在燃烧时排放的烟尘成分含量最多。
1.3烟气具有腐蚀性
玻璃窑炉以石油焦粉作为主要生产燃料，排放的烟尘中SO2的浓度较高，如果与Na2SO3等相遇会形成具有腐蚀性的焦硫酸盐，不仅会污染大气还会对腐蚀设备、造成积灰阻塞，影响电除尘器的使用寿命和除尘速度。
2高温除尘工艺流程
玻璃窑炉产生烟气高温除尘工艺流程图见图1。第一步，玻璃窑炉排放的500摄氏度左右的高温烟气流的部分余热会被余热锅炉回收；第二步，将余热锅炉内380—420范围内的烟气输送到高温电除尘器，开始除尘工作；第三步；经过电除尘处理过后的烟气若能够控制在350—390摄氏度的范围之内再输送到SCR脱销系统当中；第四步，在SCR脱销系统中去除烟尘中的NOX；第五步，将烟尘再输送回余热锅炉中进行余热回收；第六步，利用循环化床半干脱硫法去除烟气中的硫物质；第七步，排放处理后的烟气。
3工程实例
浙江某玻璃集团玻璃窑炉生产线：两条；窑炉熔量：600t/d；采用燃料：石油焦与重油，生产过程中排放的烟气的浓度超过国家相关标准中的排放限值。为了解决此类问题，广西博世科环保认真分析此时玻璃窑炉生产线采用的生产工艺以及烟气特点等，决定采用高温电除尘与高温脱硝生产工艺进行结合的方式，解决烟气污染有害物质超标的问题。
自工程实施以来，系统设备运转良好，氨水投加量在240-400m/h，EP出口烟尘浓度小于3030mg/Nm3，SCR出口NOX浓度小于200mg/Nm3，符合国家标准的排放限值要求。下面就此工程使用的工艺进行详细介绍。
图1 高温除尘工艺流程
3.1设计参数
此工程高温除尘脱销工艺设计参数如表1所示。
表1 系统设计参数
3.2高温除尘系统的主体结构
高温除尘系统的构成部件有壳体、放电级系统（含辅助电极）、集尘极系统、气体均布装置等，具体如图2所示。
4高温电除尘器问题及改进方式
4.1改善烟气的理化特性
玻璃窑炉在使用石油焦粉作为燃料时，排放的烟气烟尘具有粘附性、吸湿性、含硫量高的特点，并且使用高温电除尘器在处理此类烟尘粉尘时效果较差且连续性不强，除尘效果越来越弱。需要定期对除尘器的放电极板（阴极板）和集尘极板（阳极板）进行维护，另外，电极板上沾染的焦硫酸盐具有腐蚀性，会降低电除尘器的使用时间。
针对此种情况在高温电除尘入口烟道内喷洒质量分数18%左右的NaOH溶液，能够改变烟气的特性，控制烟气的温度。另外，NaOH溶液具备的活性反应以及碱性特点能够有效去除烟气粉尘中的二氧化硫以及一部分的三氧化硫物质，利用NaOH与粉尘的中和反应有效减小粉尘的粘性。
图2 高温电除尘器外形结构示意图
4.2放电极绝缘瓷瓶及绝缘子设计改进:
高温电除尘器中绝缘部件主要包括以下构件：放电极板悬挂配套的支撑绝缘瓷瓶支柱、贯通高压器与壳体的绝缘子和放电极振打轴绝缘子等。在400摄氏度左右的温度下，为了避免设备发生损伤，选用的绝缘瓷瓶和绝缘子需要考虑以下两方面的因素：一是高温下的电绝缘能力，二是机械强度。
经过多次实际工程应用，将绝缘子从结构、选材、绝缘及强度方面进行了优化改进。如图3所示，在结构方面，将放电极板整重的压力分布到两个绝缘瓷瓶支柱中，避免压力过于集中；选材方面，用95氧化铝瓷制造瓷瓶支柱，与传统的选材相比，生产成本大大降低；电源方面，用贯通绝缘子将放电极吊杆与高压电源连接，通过绝缘瓷瓶支柱隔离放电极吊杆，从而实现内部导电，外部绝缘，设计结构简单，导电运行安全可靠，且便于制作加工，成本低。
4.3放电极保温箱热风吹扫设计改进：
放电极保温箱构成主要分为两部分，分别是放电极顶部吊杆绝缘支撑保温箱以及放电极振打绝缘子保温箱。电除尘器在负压条件下工作时，烟气热度超过350摄氏度，在此条件下，烟气中的部分粉尘会附着在绝缘子或绝缘瓷瓶表面，易造成电场绝缘瓷件发生爬电现象，进而影响电除尘器的稳定运行。
4.3.1放电极绝缘支撑保温箱改进
如图3所示，在对放电极顶部吊杆绝缘支撑保温箱设计优化时，可以在其内部设置热吹扫风，确保保温箱内干燥，同时还可以在保温箱内形成微正压，通过放电极吊杆与绝缘瓷瓶支柱顶部的盖板之间的的间隙作用下，对下部烟气进行排挤，进而防止烟气烟尘进入保温箱。另外，还可以在扫灰筒中部设计热风吹扫环孔，使热风在扫灰筒内形成气流隔断，尽可能将烟气烟尘隔挡在下方，同时还可以对绝缘瓷瓶内表面进行吹扫，内外热风吹扫，保证瓷瓶工作更加牢靠稳定。
图3 放电极绝缘支撑结构图
4.3.2放电极振打保温箱改进
如图4所示，在放电极振打保温箱后端设计热吹扫风装置，即可确保保温箱内干燥，又可在保温箱内促成微正压，向电除尘器壳体内部形成挤压，进而防止壳体内部烟气流入保温箱内。另外，在放电极振打旋转轴穿墙管筒处设计热风吹扫环孔结构，在进风环流吹击下形成气流隔断，从而隔绝壳体内部烟气烟尘窜入保温箱内，确保振打轴绝缘子表面干净不粘烟尘，提高绝缘子使用寿命，提高设备耐用性。
图4 放电极振打保温箱热风吹扫示意图
结束语
高温电除尘器在玻璃窑炉烟气治理过程中具有非常重要的作用，通过NaOH溶液改变烟气烟尘的特性，并在不断的调查和研究中，分析除尘过程中存在的问题并对其改进，增强电除尘器的工作效率，提高设备运行的稳定性，有效解决高硫烟气对用电除尘器设备的腐蚀性问题。
参考文献
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论文作者:莫成武,成刚,潘瑞,荣泽林
论文发表刊物:《基层建设》2019年第20期
论文发表时间:2019/9/21
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