通過除塵技術，凈化廠房除塵
2018-12-21 22:53:33??????點擊：
摘 要：通過介紹幾種除塵方法，提高除塵效率，保護廠房環境
一、企業粉塵概史
早期人們對待鍋爐燃燒后的煙氣沒有采用除塵設備前，只是注重燃燒的調整，以煙囪不冒黑煙為標準，后來出現了各種干式和濕式除塵設備，以濕式除塵效率最高，除塵效率可以達到80～90，到了上世紀70年代后期，廣泛使用的水膜式除塵器采用了入口煙道螺旋進入、出口煙道軸向引出技術，還在入口煙道加裝文丘里噴嘴，此等水膜式除塵器效率也只有95左右。人們發現煙囪逸出的煙氣具有動能和熱浮力，可以使煙氣不致迅速與周圍的空氣混合而繼續上升，從而使其中的污染物得到更大程度的擴散和稀釋，因此就將煙囪向更高的高度發展以減少飛灰污染，到了20世紀80年代，美國的煙囪達到368米，前蘇聯則高達450米。
中國當前的大氣污染物中，粉塵的71來自煤的燃燒。截止到2000年從排放量來看，電站鍋爐粉塵排放量約2800噸/年，其中1700萬噸是由煤燃燒產生的，而25是電站排放的。由此引發的環境問題日趨嚴重，為了給人類的生存和繁衍創造一個良好的環境，隨著經濟的發展和科學技術的提高，電除塵器以除塵效率高開始廣泛推廣使用。特別是300MW及以上機組普遍采用。隨著科學技術的不斷進步，人們對控制環境污染的認識有新的提升，已經不再只是注重鍋爐煙塵濃度的排放，而是提出了一個新的環保理念，即稱為“環保設備”。按照新的環保理念設計安裝的電廠已不只注重電除塵器方面，環保設備包括除塵、脫硫、脫氮、脫碳、脫硝、除氯、除重金屬等。而NOX則在脫硫過程中被催化裂解變成氮氣和水排入大氣。
按照國家規定，一般地區大氣中粉塵的濃度為：任何一次測定結果的最高允許濃度為0.5mg/m3，任何一日的平均最高允許濃度為0.15 mg/m3。我廠綜合分析了本地區的風特征，逆溫層，垂直運動和大氣穩定狀況等擴散氣象條件，確定50米以上為有利煙體擴散的高度，故煙囪的高度（煙囪高度 煙體抬升高度）應不低于350米。根據計算，210米煙囪不能滿足排放要求。而240米高的煙囪能滿足排放要求。故確定兩臺鍋爐合建一座單管普通煙囪。240米高的煙囪。減輕二氧化硫的污染。（我廠燃用的是低硫褐煤）因此為了減少飛灰污染采用靜電除塵器。電除塵器的除塵過程由三個基本階段，a）塵粒荷電；b）收塵；c）清除所捕集的塵粒。實際上除塵器中塵粒荷電，是通過電暈放電產生大量離子并使其附著在塵粒上來實現的。它由放電極（負極）、集塵極（正極）、高壓直流供電裝置、振打裝置等。我廠電除塵器主要技術規范：煙氣處理量3900000m3、設計除塵效率98、入口煙氣含塵量22-37g/cm3、煙氣停留時間153S、電場風速1.2m/s、陽極沉積面積51000m2、電場數量6個、同級間距350mm。
二、不同條件對粉塵影響
1、溫度影響：電除塵器入口溫度降低（低于120℃），粉塵表面吸附水蒸汽和其它化學導電物質，形成一層導電薄膜，比電阻值降低。電除塵器入口溫度升高（高于130℃），導電能力增加，比電阻值下降。運行中電除塵器入口煙氣溫度變化；鍋爐設計排煙溫度153℃，由于鍋爐負荷、煤質、燃燒等工況變化使得排煙溫度降低；隨著環境溫度的變化排煙溫度也有不同的變化，加上后部煙道（電除塵器入口）漏風，特別是冬季鍋爐的排煙溫度就更低于設計溫度153℃，特別是鍋爐的吹灰和空氣預熱器的吹灰影響排煙溫度，由于排煙溫度的降低使得煙氣含塵量水分增加，灰塵容易粘結在陰極線和陽極板上，不容易振打下來。如果電除塵器內溫度長期低于102℃ 的煙氣露點溫度，不但造成除塵效率下降更會對電除塵器造成嚴重腐蝕。
2、濕度影響：當電除塵器入口溫度在90℃～150℃范圍時，水份對各種礦物粉塵的比電阻值影響很大，比電阻值隨濕度的增加而減少。電除塵器入口煙氣中水蒸汽含量按照7.195%左右設計。經過空氣壓縮機壓縮后的壓縮空氣中水分子以過熱蒸汽的形式存在，水分子的含量約（10～40）g/m3，隨著壓力的降低水分子變為飽和狀態，一般壓縮空氣的露點低于環境溫度5℃～20℃，大量的壓縮空氣進入電除塵器將增加電除塵器入口煙氣中水蒸汽含量。我廠電除塵器干排灰系統，全部采用大倉泵式壓縮空氣干灰輸送系統，多少都會加重電除塵器的漏風。每臺電除塵器下設有倉泵16臺，倉泵在互相切換時，倉泵內及管道的余壓均排入電除塵器，由于我廠使用的輸送氣源含水量比較高（冷干機、干燥塔效果不明顯），排入電除塵造成灰塵二次飛揚，由于含水的原因造成灰在極板、極線上粘結，從而大大的降低了電除塵器的除塵效率。
三、工業中常用幾種除塵方法
在各類廠房的建筑設計中，都存在不同程度的粉塵污染，包括化工制藥、食品加工、冶金、鑄造、碳素材料、機械加工、建材等行業，特別是在制藥生產線、壓片機、制粒機、混合機、配料、拌料、振篩、粉碎機、稱量、套膠囊、中藥前處理等制藥工藝中，都要求對空氣進行除塵凈化，常用的除塵方法有以下幾種。
1、袋式除塵器
除塵效率高，對微細粉塵效率可達99%以上。
不宜凈化含有油霧、凝結水和粉塵粘結度大的含塵氣體，以及有爆炸危險或帶有火花的煙氣。
當含塵濃度大于10g/m3時，宜增設預凈化除塵器。袋式除塵器是一種干式的高效除塵器，它利用多孔的袋狀過濾元件的過濾作用進行除塵。由于它具有除塵效率高（對于0.1um的粉塵，效率高達98%～99%）、適應性強、使用靈活、結構簡單、工作穩定、便于回收粉塵、維護簡單等優點。因此，袋式除塵器在冶金、化學、陶瓷、水泥、食品等不同工業部門中得到廣泛的應用，在各種高效除塵器中，是最有競爭力的一種除塵設備。
2、濾筒式除塵器
濾筒除塵器的工作原理：風機開啟后，含塵空氣從塵源經由除塵罩、風管、進風口進入箱體，因氣流突然擴張，流速驟然降低，大粒經粉末在其自重的作用下從含塵空氣中分離而沈降至盛灰抽屜中，其余塵粒由于濾芯的篩濾、碰撞、鉤掛、靜電等作用被滯留于濾芯外壁，凈化后的空氣經風機由出口排出。
3、高壓脈沖除塵技術
采用高壓脈沖供電（在稍低于起暈電壓的直流基壓上疊加高壓脈沖），粉塵的排出率可達到90%，能耗可降低80%。這種高壓脈沖除塵技術正逐漸受到越來越大的重視。該技術在國外已實現工業應用。
電除塵器的高壓脈沖電源，除直流基壓外，對高壓脈沖的要求是：應具有足夠高的幅值和重復頻率，足夠小的前沿時間和脈沖寬度。另外為進一步降低能耗，還希望電路具有能量回收功能。
為進一步提高電除塵器的效率，可以再加上一級預電離裝置，而這一預電離裝置是用高電壓快速脈沖（在納秒數量級）在電極上產生電暈放電，當粉塵或微粒通過電暈放電區時，使其帶上電荷，以便在電除塵器中被清除。
四、在實際的運用中，除塵系統常見以下的問題：
1.塵相對較多的工廠車間設計中，由于產塵點較多，在布置時除塵管道布置過長，導致了除塵效果受到影響。所以在最初的布置時要盡量的把除塵設備間布置在靠近產塵點的地方。如果受到條件的限制，最好采用其它形式的除塵，如采用移動式除塵器，或直接采用排風系統，將產塵較少的點直接排出室外。
2.為了保障除塵系統的正常運行和防止再次污染環境，應對除塵器收集下來的粉塵妥善處理。其處理原則是減少二次揚塵，保護環境和回收利用，化害為利，變廢為寶，提高經濟效益。根據生產工藝的條件，粉塵性質，回收利用的價值，以及處理粉塵量等因素，可采用就地回收，集中回收處理和集中廢棄等方式。
一、企業粉塵概史
早期人們對待鍋爐燃燒后的煙氣沒有采用除塵設備前，只是注重燃燒的調整，以煙囪不冒黑煙為標準，后來出現了各種干式和濕式除塵設備，以濕式除塵效率最高，除塵效率可以達到80～90，到了上世紀70年代后期，廣泛使用的水膜式除塵器采用了入口煙道螺旋進入、出口煙道軸向引出技術，還在入口煙道加裝文丘里噴嘴，此等水膜式除塵器效率也只有95左右。人們發現煙囪逸出的煙氣具有動能和熱浮力，可以使煙氣不致迅速與周圍的空氣混合而繼續上升，從而使其中的污染物得到更大程度的擴散和稀釋，因此就將煙囪向更高的高度發展以減少飛灰污染，到了20世紀80年代，美國的煙囪達到368米，前蘇聯則高達450米。
中國當前的大氣污染物中，粉塵的71來自煤的燃燒。截止到2000年從排放量來看，電站鍋爐粉塵排放量約2800噸/年，其中1700萬噸是由煤燃燒產生的，而25是電站排放的。由此引發的環境問題日趨嚴重，為了給人類的生存和繁衍創造一個良好的環境，隨著經濟的發展和科學技術的提高，電除塵器以除塵效率高開始廣泛推廣使用。特別是300MW及以上機組普遍采用。隨著科學技術的不斷進步，人們對控制環境污染的認識有新的提升，已經不再只是注重鍋爐煙塵濃度的排放，而是提出了一個新的環保理念，即稱為“環保設備”。按照新的環保理念設計安裝的電廠已不只注重電除塵器方面，環保設備包括除塵、脫硫、脫氮、脫碳、脫硝、除氯、除重金屬等。而NOX則在脫硫過程中被催化裂解變成氮氣和水排入大氣。
按照國家規定，一般地區大氣中粉塵的濃度為：任何一次測定結果的最高允許濃度為0.5mg/m3，任何一日的平均最高允許濃度為0.15 mg/m3。我廠綜合分析了本地區的風特征，逆溫層，垂直運動和大氣穩定狀況等擴散氣象條件，確定50米以上為有利煙體擴散的高度，故煙囪的高度（煙囪高度 煙體抬升高度）應不低于350米。根據計算，210米煙囪不能滿足排放要求。而240米高的煙囪能滿足排放要求。故確定兩臺鍋爐合建一座單管普通煙囪。240米高的煙囪。減輕二氧化硫的污染。（我廠燃用的是低硫褐煤）因此為了減少飛灰污染采用靜電除塵器。電除塵器的除塵過程由三個基本階段，a）塵粒荷電；b）收塵；c）清除所捕集的塵粒。實際上除塵器中塵粒荷電，是通過電暈放電產生大量離子并使其附著在塵粒上來實現的。它由放電極（負極）、集塵極（正極）、高壓直流供電裝置、振打裝置等。我廠電除塵器主要技術規范：煙氣處理量3900000m3、設計除塵效率98、入口煙氣含塵量22-37g/cm3、煙氣停留時間153S、電場風速1.2m/s、陽極沉積面積51000m2、電場數量6個、同級間距350mm。
二、不同條件對粉塵影響
1、溫度影響：電除塵器入口溫度降低（低于120℃），粉塵表面吸附水蒸汽和其它化學導電物質，形成一層導電薄膜，比電阻值降低。電除塵器入口溫度升高（高于130℃），導電能力增加，比電阻值下降。運行中電除塵器入口煙氣溫度變化；鍋爐設計排煙溫度153℃，由于鍋爐負荷、煤質、燃燒等工況變化使得排煙溫度降低；隨著環境溫度的變化排煙溫度也有不同的變化，加上后部煙道（電除塵器入口）漏風，特別是冬季鍋爐的排煙溫度就更低于設計溫度153℃，特別是鍋爐的吹灰和空氣預熱器的吹灰影響排煙溫度，由于排煙溫度的降低使得煙氣含塵量水分增加，灰塵容易粘結在陰極線和陽極板上，不容易振打下來。如果電除塵器內溫度長期低于102℃ 的煙氣露點溫度，不但造成除塵效率下降更會對電除塵器造成嚴重腐蝕。
2、濕度影響：當電除塵器入口溫度在90℃～150℃范圍時，水份對各種礦物粉塵的比電阻值影響很大，比電阻值隨濕度的增加而減少。電除塵器入口煙氣中水蒸汽含量按照7.195%左右設計。經過空氣壓縮機壓縮后的壓縮空氣中水分子以過熱蒸汽的形式存在，水分子的含量約（10～40）g/m3，隨著壓力的降低水分子變為飽和狀態，一般壓縮空氣的露點低于環境溫度5℃～20℃，大量的壓縮空氣進入電除塵器將增加電除塵器入口煙氣中水蒸汽含量。我廠電除塵器干排灰系統，全部采用大倉泵式壓縮空氣干灰輸送系統，多少都會加重電除塵器的漏風。每臺電除塵器下設有倉泵16臺，倉泵在互相切換時，倉泵內及管道的余壓均排入電除塵器，由于我廠使用的輸送氣源含水量比較高（冷干機、干燥塔效果不明顯），排入電除塵造成灰塵二次飛揚，由于含水的原因造成灰在極板、極線上粘結，從而大大的降低了電除塵器的除塵效率。
三、工業中常用幾種除塵方法
在各類廠房的建筑設計中，都存在不同程度的粉塵污染，包括化工制藥、食品加工、冶金、鑄造、碳素材料、機械加工、建材等行業，特別是在制藥生產線、壓片機、制粒機、混合機、配料、拌料、振篩、粉碎機、稱量、套膠囊、中藥前處理等制藥工藝中，都要求對空氣進行除塵凈化，常用的除塵方法有以下幾種。
1、袋式除塵器
除塵效率高，對微細粉塵效率可達99%以上。
不宜凈化含有油霧、凝結水和粉塵粘結度大的含塵氣體，以及有爆炸危險或帶有火花的煙氣。
當含塵濃度大于10g/m3時，宜增設預凈化除塵器。袋式除塵器是一種干式的高效除塵器，它利用多孔的袋狀過濾元件的過濾作用進行除塵。由于它具有除塵效率高（對于0.1um的粉塵，效率高達98%～99%）、適應性強、使用靈活、結構簡單、工作穩定、便于回收粉塵、維護簡單等優點。因此，袋式除塵器在冶金、化學、陶瓷、水泥、食品等不同工業部門中得到廣泛的應用，在各種高效除塵器中，是最有競爭力的一種除塵設備。
2、濾筒式除塵器
濾筒除塵器的工作原理：風機開啟后，含塵空氣從塵源經由除塵罩、風管、進風口進入箱體，因氣流突然擴張，流速驟然降低，大粒經粉末在其自重的作用下從含塵空氣中分離而沈降至盛灰抽屜中，其余塵粒由于濾芯的篩濾、碰撞、鉤掛、靜電等作用被滯留于濾芯外壁，凈化后的空氣經風機由出口排出。
3、高壓脈沖除塵技術
采用高壓脈沖供電（在稍低于起暈電壓的直流基壓上疊加高壓脈沖），粉塵的排出率可達到90%，能耗可降低80%。這種高壓脈沖除塵技術正逐漸受到越來越大的重視。該技術在國外已實現工業應用。
電除塵器的高壓脈沖電源，除直流基壓外，對高壓脈沖的要求是：應具有足夠高的幅值和重復頻率，足夠小的前沿時間和脈沖寬度。另外為進一步降低能耗，還希望電路具有能量回收功能。
為進一步提高電除塵器的效率，可以再加上一級預電離裝置，而這一預電離裝置是用高電壓快速脈沖（在納秒數量級）在電極上產生電暈放電，當粉塵或微粒通過電暈放電區時，使其帶上電荷，以便在電除塵器中被清除。
四、在實際的運用中，除塵系統常見以下的問題：
1.塵相對較多的工廠車間設計中，由于產塵點較多，在布置時除塵管道布置過長，導致了除塵效果受到影響。所以在最初的布置時要盡量的把除塵設備間布置在靠近產塵點的地方。如果受到條件的限制，最好采用其它形式的除塵，如采用移動式除塵器，或直接采用排風系統，將產塵較少的點直接排出室外。
2.為了保障除塵系統的正常運行和防止再次污染環境，應對除塵器收集下來的粉塵妥善處理。其處理原則是減少二次揚塵，保護環境和回收利用，化害為利，變廢為寶，提高經濟效益。根據生產工藝的條件，粉塵性質，回收利用的價值，以及處理粉塵量等因素，可采用就地回收，集中回收處理和集中廢棄等方式。
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