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我國對于除塵技術(shù)及設(shè)備研究與開發(fā)
2015/11/21 閱讀次數(shù)：[2066]




我國是一個能源生產(chǎn)與消費大國，大氣環(huán)境污染基本特征是直接燃煤的煤煙型大氣污染。20世紀(jì)末，國內(nèi)大中城市由煤煙型大氣污染向煤煙與汽車尾氣復(fù)合型污染轉(zhuǎn)移。因此除塵設(shè)備的開發(fā)是當(dāng)前研究的熱點問題。一般來說，除塵設(shè)備主要技術(shù)性能有4點：一是可處理氣體量；二是除塵效率；三是阻力（壓力損失）；四是負(fù)荷適應(yīng)性，這是考察除塵器技術(shù)性能的首要問題。此外，還需考慮除塵設(shè)備占地面積、投資與運行費用、操作與檢修復(fù)雜程度、有無二次污染等因素。 2常見除塵器分析在大氣顆粒污染物防治中，常見除塵器有：機(jī)械除塵器、濕式除塵器、過濾式除塵器、靜電除塵器、電袋復(fù)合式除塵器等5大類。 2.1機(jī)械除塵器常見的機(jī)械除塵器有：干（濕）式重力沉降室、慣（惰）性除塵器、旋風(fēng)除塵器等3種類型。由于旋風(fēng)除塵器普及率較高，因此，在國內(nèi)4t/h以下的鍋爐有較大的代表性。機(jī)械除塵器結(jié)構(gòu)簡單，安裝-維護(hù)-管理方便，投資小，運行費用低；主要用于凈化非粘性、非纖維性粉塵，但除塵效率較低，一般用于一級除塵或環(huán)境空氣質(zhì)量要求相對較低區(qū)域的普通鍋爐除塵。 2.2濕式洗滌除塵器濕式除塵器有兩種類型：一是含塵氣體沖入液體內(nèi)洗滌氣體，塵粒被加濕，而被液滴、液膜捕集，例如：水�。ぃ┏龎m器、自激式除塵器；二是將凈水噴入含塵氣體中，使塵粒與液滴、液膜發(fā)生相互碰撞而被捕集。目前，國內(nèi)較有代表性的濕式除塵器有：自激式除塵器、文丘里水膜除塵器、麻石（花崗巖）水膜除塵器。因噴淋塔-淋浴式除塵器用于水泥廠機(jī)立窯的窯尾煙氣二級除塵效果較好，故廣泛應(yīng)用于環(huán)境空氣質(zhì)量功能較低區(qū)域中型水泥廠機(jī)立窯煙氣除塵。濕式洗滌除塵器的問題是：除塵水泥漿處理困難，氣態(tài)污染物溶于水中造成二次污染，設(shè)備腐蝕嚴(yán)重。 2.3過濾式除塵器過濾式除塵器，比較常見的是袋式除塵器和顆粒層除塵器。目前，國內(nèi)外較有代表性的過濾除塵器是袋式除塵器。袋式除塵器，對粒徑<1μm塵粒，具有較好的捕集效果。若適用性選擇和設(shè)備運行得當(dāng)，其除塵效率可達(dá)99.9%以上。它可處理高比電阻粉塵，并有利于干粉塵回收利用。袋式除塵器的不足之處是：設(shè)備體積較大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，建設(shè)投資和運行費用較高；因滌綸濾袋適用溫度為120℃左右，玻璃纖維濾袋適用溫度為250℃左右，不宜處理高溫、高濕、強(qiáng)腐蝕性氣體；同時，一般濾袋壽命在1年左右，使用壽命較短，但國外進(jìn)口濾袋壽命可達(dá)3年左右。 2.4靜電除塵器目前，國內(nèi)的靜電除塵器多為板式，管式靜電除塵器比較少見。影響靜電除塵器除塵效率的關(guān)鍵因素是塵粒比電阻，一般塵粒比電阻104～1011Ω·cm較適宜，其主要技術(shù)性能參數(shù)與應(yīng)用范圍，見表1。靜電除塵器的性能優(yōu)越，自動化程度和除塵效率高，可處理高溫和大流量氣體，是目前國內(nèi)外廣泛推崇的高效除塵器。靜電除塵器的主要問題是：設(shè)備占地面積大，安裝精度要求高，對處理粉塵比電阻范圍有一定要求，建設(shè)投資和運行費用都很大。 2.5電袋復(fù)合式除塵器電袋復(fù)合式除塵器原理：煙氣先經(jīng)前級靜電除塵區(qū)，大部分煙塵由靜電除塵方式被收集，未被捕集的荷電塵粒，再均勻入后級布袋除塵區(qū)，達(dá)到凈化目的；其中：靜電除塵區(qū)原理起到以下兩個作用。 2.5.1除塵作用 FE型電袋復(fù)合式除塵器，充分發(fā)揮靜電除塵器一電場高除塵效率特點，利用靜電除塵區(qū)，先去除煙氣80%煙塵，降低入布袋除塵區(qū)煙塵濃度與粗顆粒含量；后級布袋除塵區(qū)僅收集剩余<20%煙塵（圖1）。此外，通過電場荷電作用，使進(jìn)入后級布袋區(qū)的塵粒特性發(fā)生改變，成為荷電粉塵，為布袋除塵建立一種新的工作條件。 2.5.2荷電作用理論與實踐證明：荷電塵粒自靜電除塵區(qū)入濾袋區(qū)后，大部分帶負(fù)電荷塵粒在趨近和到達(dá)濾袋表面時，因荷電塵粒帶相同電荷，同性電荷塵粒相互排斥，在濾袋表面形成規(guī)則有序、結(jié)構(gòu)疏松的粉塵層。此外，部分異性荷電塵粒發(fā)生電凝并作用，吸附濾袋表面形成粉塵層前，由小顆粒凝并成較大顆粒，更易被濾袋阻留。運行設(shè)備大量試驗比對結(jié)果表明：電袋除塵器中煙塵經(jīng)靜電除塵區(qū)收集后，濃度與細(xì)度降低、煙塵荷電等有積極作用，除塵器電場阻力更低、出口煙塵濃度更小。因荷電塵粒吸附作用形成的粉塵層特性發(fā)生根本性變化，既改變粒徑狀態(tài)，又改變塵粒堆積特性，較常規(guī)布袋中不同粒徑不帶電荷粒子形成的粉塵層透氣性與粉塵清灰性能更好，對提高微細(xì)塵粒（粒徑<10μm）捕集效率有明顯作用。 2.5.3主要性能特點（1）除塵效率長期高效穩(wěn)定。FE型電袋復(fù)合式除塵器除塵效率不受煤種和粉塵特性影響，且對細(xì)微和超細(xì)微粒捕集效果優(yōu)于其他類型除塵裝置，煙（粉）塵排放濃度可長期達(dá)到30mg/Nm3，具有長期高效、穩(wěn)定性。（2）設(shè)備運行阻力小。FE型電袋復(fù)合式除塵器在靜電除塵區(qū)的除塵與荷電作用下，并通過多項技術(shù)措施，降低各環(huán)節(jié)阻力，大幅降低了除塵器運行阻力。（3）節(jié)能效果顯著。FE型電袋復(fù)合式除塵器既可長期高效穩(wěn)定保證煙塵排放濃度≤30mg/Nm3，且在相同煙塵排放濃度下，綜合能耗較靜電除塵器和布袋除塵器低。（4）延長濾袋使用壽命。在相同使用條件下，F(xiàn)E型電袋復(fù)合式除塵器較一般布袋除塵器，延長除塵器濾袋使用壽命的主要因素：一是清灰頻率與壓力降低，減緩袋口因清灰產(chǎn)生異常破損；二是濾袋壓差小，減緩濾袋強(qiáng)度和疲勞破損；三是布袋區(qū)粗顆粒粉塵量少，減緩濾袋磨損。電袋復(fù)合除塵器兼有電除塵器和布袋除塵器的優(yōu)點和缺點，對煤種和煙塵比電阻變化的適應(yīng)能力比電除塵器強(qiáng)，運行阻力低于純布袋除塵器，濾袋壽命較布袋除塵器更長，電耗也低于電除塵器。但由于兼有電除塵和布袋除塵兩套單元，因此運行維護(hù)較復(fù)雜。 3結(jié)語根據(jù)我國現(xiàn)行產(chǎn)業(yè)技術(shù)政策、環(huán)境保護(hù)技術(shù)政策和經(jīng)濟(jì)實力，大氣固體顆粒污染物污染防治技術(shù)，主要有三：一是改變能源消費結(jié)構(gòu)和燃燒方式；二是采用的燃料燃燒與生產(chǎn)工藝技術(shù)設(shè)備；三是實施消煙除塵，將固體顆粒污染物從氣體介質(zhì)中分離出來，抑制向大氣環(huán)境排放。此外，大氣環(huán)境污染治理，還應(yīng)考慮環(huán)境功能區(qū)目標(biāo)和區(qū)域大氣環(huán)境容量，以及治理設(shè)施運行經(jīng)濟(jì)效益與社會效益。

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