丘佳銳

（福建東源環(huán)保有限公司，福建 龍巖 364028）

1 概述

甘蔗糖蜜酒精廢水是以糖廠制糖副產(chǎn)品——糖蜜為原料，在發(fā)酵生產(chǎn)酒精過(guò)程中產(chǎn)生的高濃度有機(jī)廢水。每生產(chǎn)1t酒精產(chǎn)生10～15t廢水[1]，目前國(guó)內(nèi)外處理酒精廢液比較有效和徹底的方法為采用濃縮焚燒法進(jìn)行處理，即將初步處理過(guò)的廢液濃縮到含固形物60%后，用高壓泵經(jīng)噴嘴霧化，噴入爐膛使廢液在1100℃～1250℃的高溫下燃燒，燃燒產(chǎn)生的熱量由鍋爐受熱面吸收產(chǎn)生蒸氣，排出的廢氣在以前環(huán)保要求較低時(shí)普遍采用水膜除塵器進(jìn)行凈化。隨著環(huán)保排放要求的不斷提高，水膜除塵已無(wú)法滿足國(guó)家新的環(huán)保治理要求。需采取新的治理措施，采用靜電除塵器進(jìn)行凈化，灰渣用作鉀肥，可實(shí)現(xiàn)廢液的零排放，獲得良好的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。

某糖廠酒精廢液鍋爐規(guī)格為25t/h，鍋爐廢氣選用靜電除塵器進(jìn)行凈化，合理設(shè)計(jì)靜電除塵器各系統(tǒng)，除塵器投運(yùn)后，經(jīng)一段時(shí)間的試運(yùn)行與調(diào)整，設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)正常，使用效果良好。

2 糖蜜酒精廢液元素及灰分分析

糖蜜酒精廢液元素分析見(jiàn)表1，糖蜜酒精廢液組成成分見(jiàn)表2。

表1 糖蜜酒精廢液元素分析[2]

表2 糖蜜酒精廢液組成成分[2]

3 燃燒處理酒精廢液工藝流程（見(jiàn)下圖[3]）

燃燒處理酒精廢液工藝流程圖

4 電除塵系統(tǒng)設(shè)備配置及選型設(shè)計(jì)

4.1 電除塵器設(shè)計(jì)參數(shù)（見(jiàn)表3）

表3 電除塵器設(shè)計(jì)參數(shù)

4.2 殼體及灰斗的選型設(shè)計(jì)

根據(jù)酒精廢液燃燒后粉塵黏附性大、易堆積結(jié)塊的特點(diǎn)，灰斗角度設(shè)計(jì)不小于65°。殼體頂部每個(gè)電場(chǎng)及灰斗采用先進(jìn)的聲波振動(dòng)式清灰，保證極板、極線不掛灰，灰斗內(nèi)粉塵不起拱、不堵灰。

4.3 電暈極及收塵極的選擇

電場(chǎng)是靜電除塵器的核心部件，決定收塵效果和除塵效率。正確選擇收塵極和電暈極是用好靜電除塵器的關(guān)鍵。由于酒精廢液含氯根和硫酸根，廢液燃燒后煙氣腐蝕性較強(qiáng)，燃燒生成鈣鹽和鎂鹽，粉塵黏附性大，易結(jié)焦，因此陽(yáng)極板選用綜合性能更高的C480極板，材質(zhì)為不銹鋼。陰極線采用不銹鋼芒刺線，由于芒刺線具有起暈電壓低，放電強(qiáng)度大的優(yōu)點(diǎn)，可使粉塵充分荷電。并且不銹鋼具有表面光滑的特點(diǎn)，可增強(qiáng)清灰效果，延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命。

4.4 除塵器振打方式的確定

清灰效果的好壞，直接決定了靜電除塵器能否長(zhǎng)期穩(wěn)定、高效運(yùn)行。根據(jù)粉塵特性，陽(yáng)極振打采用側(cè)部撓臂錘技術(shù)，陰極振打采用頂部電磁錘振打技術(shù)，可節(jié)省設(shè)備的布置空間及保證陰極線不斷線。

4.5 卸料及輸送物料方式的選擇

靜電除塵器的卸料裝置主要有電動(dòng)給料機(jī)和自重式雙層翻板閥兩種形式。用電動(dòng)給料機(jī)卸料時(shí)，由于粉塵黏性大容易結(jié)塊，除塵器在運(yùn)行過(guò)程中可能會(huì)有大塊的粉塵掉落造成電動(dòng)給料機(jī)堵塞，若不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)，易造成灰斗堵灰，影響除塵器的正常運(yùn)行。與電動(dòng)給料機(jī)相比，重錘翻板閥下料具有出料口面積大、易維護(hù)、故障率低、節(jié)約用電等優(yōu)點(diǎn)。在相同條件下，使用雙層重錘翻板閥，一些尺寸較小的雜物，可以直接通過(guò)翻板閥，不會(huì)發(fā)生阻塞。因此本項(xiàng)目卸料方式采用雙層重錘翻板閥。

除塵器的物料輸送主要有氣力輸送、螺旋輸送、FU刮板輸送三種方式。根據(jù)酒精廢液燃燒后的粉塵性質(zhì)，即粉塵遇潮容易結(jié)塊的特點(diǎn)，不宜采用氣力輸送和螺旋輸送，宜采用FU刮板機(jī)連續(xù)輸送方式，保證輸灰順暢。

4.6 控制系統(tǒng)

靜電除塵器控制系統(tǒng)分為兩個(gè)部分：1）低壓控制系統(tǒng)，即陰、陽(yáng)極振打系統(tǒng)，灰斗及絕緣子加熱系統(tǒng)，卸輸灰控制系統(tǒng)；2）高壓控制系統(tǒng)。系統(tǒng)配置及主要功能如下：

（1）低壓控制系統(tǒng)

低壓控制系統(tǒng)采用西門(mén)子S7-200，具有完備的程序控制功能。工作方式、陰陽(yáng)極振打間隔、周期、控制溫限和時(shí)間參數(shù)等均可在線適時(shí)修改，并可以向系統(tǒng)DCS傳送除塵器加熱、輸灰等實(shí)時(shí)運(yùn)行參數(shù)和狀態(tài)，可以經(jīng)過(guò)DCS下傳各種參數(shù)的設(shè)定命令。

（2）高壓控制系統(tǒng)

系統(tǒng)配置采用Intel公司高性能的CHMOS 16位單片機(jī)—80C196KB為主控芯片。集成了A/D、高速I(mǎi)/O、串行通訊口、定時(shí)/計(jì)數(shù)器等接口電路，PSD為PSD4235G2，集成了RAM、ROM、I/O口、可編程邏輯器件，功能強(qiáng)大，指令效率高，速度快。HVC16控制器顯示采用2×10漢字液晶顯示，參數(shù)、狀態(tài)漢字提示，簡(jiǎn)明易懂，輸入采用數(shù)字鍵編輯，同時(shí)提供數(shù)字旋鈕，設(shè)備的操作使用非常方便。所有參數(shù)保存在EEPROM，斷電時(shí)不丟失。

主要控制功能為利用80C196KB的多路A/D及擴(kuò)展電路，擴(kuò)展為15路A/D，對(duì)一次電壓、電流，二次電壓、電流進(jìn)行采樣。特別是對(duì)二次電壓、電流瞬時(shí)值進(jìn)行連續(xù)采樣，為實(shí)現(xiàn)檢測(cè)電壓峰值、谷值，檢測(cè)存貯波形，軟件檢測(cè)火花提供了保證。供電有全波供電、雙半波間歇供電、單半波間歇供電三大模式。

5 使用效果

該系統(tǒng)于2011年2月竣工并投入運(yùn)行，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的運(yùn)行與調(diào)整，除塵器各系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定正常，使用良好，粉塵濃度達(dá)標(biāo)排放。

6 小結(jié)

從該項(xiàng)目的使用情況看，只要加強(qiáng)設(shè)備維護(hù)管理，靜電除塵器在酒精廢液鍋爐煙氣粉塵治理上的應(yīng)用是可行的。

設(shè)備的高低壓控制系統(tǒng)自動(dòng)化程度高，顯示屏上可以直觀地顯示除塵設(shè)備的所有運(yùn)行情況，各種參數(shù)設(shè)置、修改方便，系統(tǒng)維護(hù)簡(jiǎn)單。

由于酒精廢液燃燒后的粉塵比重小、灰斗內(nèi)粉塵易結(jié)塊，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，灰斗角度需大于粉塵安息角；運(yùn)行過(guò)程中，灰斗加熱系統(tǒng)及聲波清灰系統(tǒng)需維護(hù)正常，保證灰斗正常卸灰，避免發(fā)生由于灰斗積灰引起電場(chǎng)短路的事故。

[1] 蔡春林，覃文慶，等.甘蔗糖蜜酒精廢水治理及展望[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)，2006（25）（增刊）：831-834.

[2] 宋軍政.全新酒精廢液鍋爐的設(shè)計(jì)[J].能源技術(shù)，2005（10）：228-229.

[3] 李壯，葉洪武，等.糖蜜酒精廢液處理技術(shù)研究[J].廣西輕工業(yè)，2001（1）： 29-32.