淺談我國除塵設(shè)備的現(xiàn)狀與發(fā)展淺談我國除塵設(shè)備的現(xiàn)狀與發(fā)展郭愛清張沛商(首都經(jīng)濟貿(mào)易大學(xué)工程系,北京100026)摘要產(chǎn)業(yè)是典型的政策弓導(dǎo) 型產(chǎn)業(yè)。當前我國標準不斷提高,為環(huán)境污染治理的發(fā)展創(chuàng)造了巨大的市場,提供了很好的機遇。本文簡述了煙氣中顆粒物控制設(shè)備——各類除塵器的除塵機 理,性能特點。在此基礎(chǔ)上論述了各類除塵器技術(shù)發(fā)展趨勢,研發(fā)動態(tài)以及發(fā)展中存在的問題,供同行借鑒。關(guān)鍵詞除塵機理除塵效率除塵器阻力袋式除塵器離線清 灰覆膜濾料當前,我國的經(jīng)濟建設(shè)高速發(fā)展,人民的生活水平不斷提高,社會對環(huán)境保護的要求也越來越高,作為控制固定污染源中顆粒物對大氣污染的主要設(shè)備 ——除塵設(shè)備面臨巨大的發(fā)展機遇。除塵設(shè)備性能綜述除塵設(shè)備是用來控制污染源排放的顆粒物對大氣的污染,保護大氣環(huán)境的設(shè)備。根據(jù)除塵機理不同,除塵器分 為利用顆粒自身的重力除塵的各種沉降室,各類旋風(fēng)除塵器;利用水來除塵的各種濕式除塵器;利用各種過濾材料來除塵的過濾式除塵器,其中用得比較多的是袋式除 塵器;利用高壓靜電場力來除塵的各種高壓靜電除塵器。1。1旋風(fēng)除塵器旋風(fēng)除塵器的除塵機理是使含塵氣體在除塵器內(nèi)作旋轉(zhuǎn)的運動,氣體中的顆粒物受到離心力 的作用被甩向外壁,從氣流中分離出來,使含塵氣體得到凈化。旋風(fēng)除塵器結(jié)構(gòu)比較簡單,一般用鐵板焊接制造,設(shè)備中沒有運動部件,制作加工比較容易,造價比 較低。旋風(fēng)除塵器維護使用簡單,方便,對高濃度粉塵適應(yīng)性比較好,是治理小型鍋爐煙塵污染的主要設(shè)備,亦常用于高濃度含塵氣體的初級凈化,或在生 產(chǎn)中用來作為粉料氣力輸送設(shè)備的卸料器。由于旋風(fēng)除塵器是利用顆粒自身的重力除塵的,因此,對粒徑小于2。5的塵粒除塵效率低。而事實上,正是粒徑小于 2。5的塵粒,對人身體健康及大氣環(huán)境危害比大顆粒粉塵大得多。這些粉塵在空氣中依靠自身的重力幾乎不沉降,能較長時間懸浮在大氣中,使城市上空好像被蒙 上一個灰蓋子;它們常常吸附著。及其它有害氣體,被吸人人體內(nèi)后對人體呼吸系統(tǒng)危害進一步加大;當大氣溫度下降的時候,它們又成為水蒸氣的凝結(jié)核,使城市 中濃霧增加。隨著環(huán)境保護事業(yè)的發(fā)展,僅用各種旋風(fēng)除塵器治理煙塵污染顯然是不夠的。但是,利用離心力除塵的機理應(yīng)用范圍是很廣的,現(xiàn)在多以此機理與含堿 水溶液并用組成多種形式的脫硫除塵器,成為我國科技界研究提高脫硫除塵效率的主攻方向之一。1。2濕式除塵器在濕式除塵器中,利用旋流,沖擊,霧化, 擴散等各種機理,增大水與含塵氣流的接觸面積,延長氣,水接觸時間,把氣體中的顆粒物以及其它污染物轉(zhuǎn)移到水里,使含塵氣體得到凈化。這必然帶來污水循環(huán) 使用所需沉降池的占地問題,污水的處理問題,在北方冬天水的防凍問題,含硫煙氣對設(shè)備的腐蝕問題等。但是濕式除塵器(如麻石水膜除塵器)的除塵效率顯然高 于旋風(fēng)除塵器,與其它除塵器比,初投資相對來說比較低,用其治理鍋爐排出煙氣時,尚有大約1左右的脫硫能力。因此,濕式除塵器8090年代以來成為 10以上采暖用鍋爐煙氣治理的主要手段。1。3高壓靜電除塵器高壓靜電除塵器多被用來治理火力發(fā)電廠鍋爐排出的煙塵,冶金及建材系統(tǒng)爐窯產(chǎn)生的煙塵。 這類除塵器是利用高壓靜電場力來除塵的。煙塵的運載介質(zhì)是空氣,空氣在一般情況下被一3一礦山總第48期2003年第5期認為是絕緣體。但空氣中也有少量的電子,離子存在。當把煙氣置于非勻強高壓靜電場(由線,板或線,管等組成的電場)中時,在線上施加以負高壓(比如4萬以上),高壓線周圍2~3范 圍內(nèi)的空氣中的電子在電場力作用下被加速到具有很高的速度,它碰到其它空氣分子時會打出新的電子來,新,舊電子在高壓電場中繼續(xù)被加速……一時間大量電 子,離子像雪崩一樣產(chǎn)生,使空氣由絕緣狀態(tài)變?yōu)榭梢詫?dǎo)電狀態(tài)。這種現(xiàn)象稱為空氣電離,此時在放電極上出現(xiàn)電暈放電。電暈放電產(chǎn)生的大量電子,離子通過轟 擊,擴散等機理使含塵氣流中的粉塵荷電,荷電的粉塵在電場中趨向異性電極運動,大部分沉積在極板上,從氣流中分離出來。從高壓
靜電除塵器的除塵機理可以看 出,從理論上說,如果在電場中維持穩(wěn)定的電暈放電,粉塵比電阻適中,含塵氣流在電場中流速均勻,并且有足夠的停留時間,可以得到對細微粉塵的很高的除塵 效率。由于氣流在除塵器內(nèi)流速低,一般控制在1/左右,因此氣流運動阻力損失很小,一般只有200左右,除塵器能耗很低。電除塵器一般可以耐370℃溫度,是當今世界上能夠每小時處理幾百萬。煙氣的主要除塵設(shè)備。但是在實際運行中,由于對電除塵器除塵效率產(chǎn)生影響的因素很多,使得電除塵器性能 不夠穩(wěn)定。除塵器的結(jié)構(gòu)設(shè)計以及被處理的含塵氣體的性質(zhì),尤其是粉塵的比電阻的調(diào)節(jié),是影響電除塵器除塵效率的兩大主要問題。當今對穩(wěn)定電除塵器性能所作 的科學(xué)研究項目幾乎都是圍繞這兩方面問題進行的。電除塵器種類很多,從氣流流動方向上可以分為立式,臥式,按粉塵荷電及收塵的位置不同可以分為單區(qū),雙區(qū),按對電暈極施加電壓的方式不同可以分為單電場(室),雙電場,三電場。在電除塵器內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計方面,為了提高收塵效率,均勻傳遞清灰時的振打力,收塵 極板被設(shè)計成異形,例如型,型,立式電場的截錐型等;為了提高放電強度,加強電風(fēng),防止由于粉塵濃度過高而引起的"電暈閉塞",采用多種形式的電暈極線, 如鋸齒線,芒刺線,星型線,魚骨型線等;為了防止高比電阻粉塵產(chǎn)生"反電暈"加設(shè)屏蔽極板;為了降低粉塵的比電阻而采用多種調(diào)阻措施,如噴霧,加;為了加 強對極板的清灰能力而改進振打方式,采用聲波振動加強清灰效果等。除塵器生產(chǎn)廠家為適應(yīng)不斷變化的工藝條件,為了穩(wěn)定電除塵器的除塵效率在不斷——4 ——地探索,新型電除塵器不斷出現(xiàn)。1。4袋式除塵器袋式除塵器是利用各種過濾材料來除塵的。含塵氣體通過濾料時,粉塵被濾料阻留,由此形成"粉塵初 層","粉塵初層"作為二次過濾介質(zhì)參與對含塵氣體的過濾作用,使濾料的過濾效率大大提高。與此同時除塵器的阻力也在增加。當袋式除塵器的阻力增加到規(guī)定限度,要對濾袋上的積塵"清灰"。但是清灰不能"過度",要保留"粉塵初層"以維持除塵器的高性能效率,同時使除塵器阻力維持在規(guī)定范圍內(nèi)。