淺談我國(guó)除塵設(shè)備的現(xiàn)狀與發(fā)展淺談我國(guó)除塵設(shè)備的現(xiàn)狀與發(fā)展郭愛清張沛商(首都經(jīng)濟(jì)貿(mào)易大學(xué)安全工程系,北京100026)摘要環(huán)保產(chǎn)業(yè)是典型的政策弓導(dǎo)型產(chǎn)業(yè).當(dāng)前我國(guó)環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)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(chǎng),提供了_好的機(jī)遇.本文簡(jiǎn)述了煙氣中顆粒物控制設(shè)備——各類除塵器的除塵機(jī)理,性能特點(diǎn).在此基礎(chǔ)上論述了各類除塵器技術(shù)發(fā)展趨勢(shì),研發(fā)動(dòng)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(jī)理除塵效率除塵器阻力袋式除塵器離線清灰覆膜濾料當(dāng)前,我國(guó)的經(jīng)濟(jì)建設(shè)高速發(fā)展,人民的生活水平不斷提高,社會(huì)對(duì)環(huán)境保護(hù)的要求也越來越高,作為控制固定污染源中顆粒物對(duì)大氣污染的主要設(shè)備——除塵設(shè)備面臨巨大的發(fā)展機(jī)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(duì)大氣的污染,保護(hù)大氣環(huán)境的設(shè)備.根據(jù)除塵機(jī)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_多的是袋式除塵器;利用高壓靜電場(chǎng)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(jī)理是使含塵氣體在除塵器內(nèi)作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),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(jiǎn)單,一般用鐵板焊接制造,設(shè)備中沒有運(yùn)動(dòng)部件,制作加工比較容易,造價(jià)比較低.旋風(fēng)除塵器維護(hù)使用簡(jiǎn)單,方便,_,對(duì)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(jí)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(duì)粒徑小于2.5的塵粒除塵效率_低.而事實(shí)上,正是粒徑小于2.5的塵粒,對(duì)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(zhǎng)時(shí)間懸浮在大氣中,使城市上空好像被蒙上一個(gè)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(duì)人體呼吸系統(tǒng)危害進(jìn)一步加大;當(dāng)大氣溫度下降的時(shí)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(hù)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(jī)理應(yīng)用范圍是很廣的,現(xiàn)在多以此機(jī)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(guó)環(huán)?？萍冀缪芯刻岣呙摿虺龎m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(kuò)散等各種機(jī)理,增大水與含塵氣流的接觸面積,延長(zhǎng)氣,水接觸時(shí)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(duì)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(duì)來說比較低,用其治理鍋爐排出煙氣時(shí),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)生的高溫?zé)焿m.這類除塵器是利用高壓靜電場(chǎng)力來除塵的.煙塵的運(yùn)載介質(zhì)是空氣,空氣在一般情況下被一3一礦山環(huán)保總第48期2003年第5期認(rèn)為是絕緣體.但空氣中也有_少量的電子,離子存在.當(dāng)把煙氣置于非勻強(qiáng)高壓靜電場(chǎng)(由線,板或線,管等組成的電場(chǎng))中時(shí),在線上施加以負(fù)高壓(比如4萬(wàn)以上),高壓線周圍2～3范圍內(nèi)的空氣中的電子在電場(chǎng)力作用下被加速到具有_高的速度,它碰到其它空氣分子時(shí)_會(huì)打出新的電子來,新,舊電子在高壓電場(chǎng)中繼續(xù)被加速……一時(shí)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(shí)在放電_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(kuò)散等機(jī)理使含塵氣流中的粉塵荷電,荷電的粉塵在電場(chǎng)中趨向異性電_運(yùn)動(dòng),大部分沉積在_板上,從氣流中分離出來.從高壓靜電除塵器的除塵機(jī)理可以看出,從理論上說,如果在電場(chǎng)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(chǎng)中流速均勻,并且有足夠的停留時(shí)間,_可以得到對(duì)細(xì)微粉塵的_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(yùn)動(dòng)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℃高溫,是當(dāng)今世界上能夠每小時(shí)處理幾百萬(wàn).高溫?zé)煔獾腳主要_除塵設(shè)備.但是在實(shí)際運(yùn)行中,由于對(duì)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(jì)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(dāng)今對(duì)穩(wěn)定電除塵器性能所作的科學(xué)研究項(xiàng)目幾乎都是圍繞這兩方面問題進(jìn)行的.電除塵器種類很多,從氣流流動(dòng)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(duì)電暈_施加電壓的方式不同可以分為單電場(chǎng)(室),雙電場(chǎng),三電場(chǎng).在電除塵器內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面,為了提高收塵效率,均勻傳遞清灰時(shí)的振打力,收塵_板被設(shè)計(jì)成異形,例如型,型,立式電場(chǎng)的截錐型等;為了提高放電強(qiáng)度,加強(qiáng)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_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_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(qiáng)對(duì)_板的清灰能力而改進(jìn)振打方式,采用_聲波振動(dòng)加強(qiáng)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(shí),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(duì)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(shí)除塵器的阻力也在增加.當(dāng)袋式除塵器的阻力增加到_限度,_要對(duì)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_率,同時(shí)使除塵器阻力維持在_