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袋式除塵技術的概述

1.1大幅度削減煙塵和粉塵排放

在產(chǎn)生粉塵或煙塵的各個行業(yè)中，凡采用袋式除塵技術的除塵系統(tǒng)，其固體顆粒物排放濃度均遠遠低于采用其他除塵技術。目前國內(nèi)袋式除塵器的排放濃度普遍穩(wěn)定在30～50mg/Nm3以下，凈化燃煤鍋爐煙氣的袋式除塵系統(tǒng)大部分排放濃度為20～30mg/Nm3，凈化高爐煤氣和水煤氣的袋式除塵系統(tǒng)則為5～10mg/Nm3，用于垃圾焚燒發(fā)電廠的袋式除塵器更實現(xiàn)了排放濃度2.3～4.1mg/Nm3的業(yè)績。

袋式除塵器可以大幅度降低煙塵和粉塵的排放量。以火電廠行業(yè)為例，目前每年排放煙塵380萬噸，若全國50%的燃煤鍋爐采用袋式除塵器，則火電行業(yè)每年可減少排放煙塵120萬噸以上。袋式除塵器這種高效的除塵特可支持更加嚴格的環(huán)保標準。我國近年來相繼修訂了一些行業(yè)的排放標準，顆粒物排放限值為50mg/Nm3，與以往相比雖已嚴格得多，但與國際水平相比，仍顯落后。我國垃圾焚燒煙氣中含有多種有害物質(zhì)，特別是二惡英類劇毒物質(zhì)，但顆粒物排放限值卻為80mg/Nm3，既不適應環(huán)境保護的要求，也與我國袋式除塵技術能夠達到的水平相距甚遠，因此該項標準亟待重新修訂。隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展，各項排放標準的更加嚴格化是大勢所趨。實際上，我國袋式除塵技術已經(jīng)完全能夠支持更為嚴格的標準。排放限值的進一步降低，將對固體顆粒物減排起到巨大的作用。以水泥行業(yè)為例，目前每生產(chǎn)1噸產(chǎn)品約排放煙塵和粉塵0.8～1kg，年排放量約為1200萬噸，若將固體顆粒物排放限值降20～30mg/Nm3，則煙塵和粉塵排放量每年可削減650～800萬噸。需要指出的是，袋式除塵器實現(xiàn)更嚴格的顆粒物排放標準并不需要提高造價和運行費用，只要嚴格按照有關標準和規(guī)范設計、制造、安裝和運行，都能獲得好的效果。

1.2實現(xiàn)對微細粒子的控制

微細粒子（PM10、PM2.5）是危害和污染大氣環(huán)境的主要因素之一，將微細粒子的控制納入標準只是時間問題。目前電除塵器捕集微細粒子的效率很低，對小于10μm的塵粒，其捕集率只有60%左右。而袋式除塵器對粒徑小于1μm的粒子，其捕集效率卻可達到98%～99%。因而可以說，目前只有袋式除塵技術能夠有效控制微細粒子。

1.3高效去除有害氣體

袋式除塵器能夠高效去除有害氣體。如電解鋁含氟煙氣的凈化是依靠袋式除塵系統(tǒng)實現(xiàn)的。瀝青煙氣的有效凈化方法是以粉塵吸咐并以袋式除塵器分離。試驗結(jié)果表明，在半干法脫硫中，采用袋式除塵器可比電除塵器提高脫硫效率約10個百分點。濾袋表面的粉塵層含有未反應的脫硫劑，相當于一個“固定床”的作用，可顯著延長脫硫反應的時間。在垃圾焚燒煙氣凈化中，袋式除塵器的“固定床”特對垃圾焚燒煙氣凈化具有重要的價值。垃圾焚燒煙氣中的二惡英的凈化方法之一是以活炭吸附再以袋式除塵器去除。目前國外一種去除二惡英的新技術，就是在袋式除塵器的濾料上加催化劑，促使二惡英分解。

1.4在多種復雜條件下實現(xiàn)減排

袋式除塵器對各種煙塵和粉塵都有很好的捕集效果，不受粉塵成分及比電阻等特的影響。袋式除塵器對入口含塵濃度不敏感，在含塵濃度很高或很低的條件下，都能實現(xiàn)很低的粉塵排放。以往袋式除塵器的應用受到諸多不利因素的制約，近年來袋式除塵技術的發(fā)展使此情況有了很大改觀。

（1）煙氣高溫。在≤280℃下已普通應用；在300℃～500℃范圍內(nèi)也可應用，國外已有用于更高溫度的實例。

（3）高含塵濃度?？芍苯犹幚砗瑝m濃度為1400g/Nm3的氣體，并達標排放；還可直接處理含塵濃度為3萬g/Nm3的氣體（例如倉式泵輸粉），并達標排放。

（4）高腐蝕。例如垃圾焚燒發(fā)電廠的煙氣凈化，煙氣中含HCl、HF等腐蝕氣體。

（5）煙氣含易燃、易爆粉塵或氣體。例如高爐煤氣、炭黑生產(chǎn)煙氣、煤粉磨機尾氣、煤調(diào)濕尾氣等。

（6）除塵系統(tǒng)具有高負壓或高正壓。一些大型煤磨收塵系統(tǒng)的負壓為1.4萬～1.6萬Pa；大型高爐煤氣袋濾凈化系統(tǒng)的正壓可達到0.3MPa；而某些水煤氣袋濾凈化系統(tǒng)的正壓更高達0.6～4.0MPa。

1.5新能源開發(fā)和節(jié)能工程的重要設備

在一些新能源開發(fā)和節(jié)能工程中，袋式除塵器提供了有力的支撐，如新能源開發(fā)項目“煤制油”工藝中的煤粉收集，袋式除塵器就是必備的設備。高爐煤氣余壓發(fā)電具有重大的節(jié)能效益。采用袋式除塵器凈化高爐煤氣，比濕式凈化可增加發(fā)電量30%～40%，并且每噸鐵節(jié)約用水200kg，煤氣的熱值大幅度提高。而與電除塵凈化相比，凈煤氣的含塵量更低、凈化效果更穩(wěn)定。

袋式除塵系統(tǒng)設計

總熱效率＝（供熱量＋供電量×3600千焦／千瓦時）／（燃料總消耗量×燃料單位

低位熱值）×100％

熱電比＝供熱量／（供電量×3600千焦／千瓦時）×100％

大氣污染物的過量空氣系數(shù)折算值

實測的火電廠煙塵、二氧化硫和氮氧化物排放濃度，必須執(zhí)行GB／T16157規(guī)定，燃

煤電廠按過量空氣系數(shù)折算值α＝1.4進行折算；燃油、燃氣電廠按過量空氣系數(shù)折算值

α＝1.2進行折算。大氣污染物折算公式：

C＝C’×（α’÷α）

式中：

C—折算后的火電廠鍋爐煙塵、二氧化硫和氮氧化物排放濃度，mg／m3；

C’—實測的火電廠鍋爐煙塵、二氧化硫和氮氧化物排放濃度，mg／m3；

α’—實測的過量空氣系數(shù)；

α—規(guī)定的過量空氣折算系數(shù)。

焚燒爐渣經(jīng)灼熱減少的質(zhì)量占原焚燒爐渣質(zhì)量的百分數(shù)，其計算方法如下：

P＝（A－B）／A×100％

式中：P－－熱灼減率，100％；

A－－干燥后的原始焚燒爐渣在室溫下的質(zhì)量，g；

B－－焚燒爐渣經(jīng)600±25℃3h灼熱，然后冷卻室溫后的質(zhì)量，g

熱灼減率

指焚燒殘渣經(jīng)灼熱減少的質(zhì)量占原焚燒殘渣質(zhì)量的百分數(shù)。其計算方法如

下：

P＝（A－B）／A×100％

式中：P－熱灼減率，％；

A－干燥后原始焚燒殘渣在室溫下的質(zhì)量，g；

B－焚燒殘渣經(jīng)600℃（土25℃）3h灼熱后冷卻室溫的質(zhì)量，g

燃燒效率（CE）

指煙道排出氣體中二氧化碳濃度與二氧化碳和一氧化碳濃度之和的百分比。

用以下公式表示：

CE＝CO2／（CO2＋CO）×100％

式中：〔CO2〕和〔CO〕－分別為燃燒后排氣中CO2和CO的濃度。

焚毀去除率（DRE）

指某有機物質(zhì)經(jīng)焚燒后所減少的百分比。用以下公式表示：

DRE＝（Wi－WO）／Wi×100％

式中：Wi－被焚燒物中某有機物質(zhì)的重量；

Wo－煙道排放氣和焚燒殘余物中與Wi相應的有機物質(zhì)的重量之和。

1、爐內(nèi)噴鈣尾部增濕法煙氣脫硫法

吸收機理：在鍋爐內(nèi)部直接噴入加有催化劑、氫氧化鉀、脂肪酸調(diào)質(zhì)后的石灰石細粉，與煤炭一起燃燒，灰分與煙氣一起排出，經(jīng)過吸收塔噴淋水霧，是粉塵沉積的脫硫方法。

適用的吸收劑：鈣法

關鍵技術：加入氫氧化鉀，加速反映，加入脂肪酸，防止硫酸鈣高溫分解。

2、噴霧干燥煙氣脫硫法

吸收機理：主要用石灰石作為吸收劑，通過將石灰加水成為液，去除不溶與水的殘渣，液與高壓壓縮空氣混合，成為霧狀噴入吸收塔內(nèi)，與煙氣混合反應脫硫，再經(jīng)過高效除塵器（一般用靜電除塵器）除塵后排入煙囪。

適用吸收劑：鈣法

關鍵技術：高壓的空氣壓縮機，較大的吸收塔，靜電除塵器配合使用。相似技術：還有荷電干式吸收劑噴射脫硫技術、循環(huán)半干流化床技術，一個是用電暈、一個是用加熱的方法加快二氧化硫與氫氧化鈣的反應速度。

3、回流式循環(huán)流化床煙氣脫硫法

吸收機理：要先把石灰石加水消化，成為氫氧化鈣作為吸收劑，使反應速度加快，與高壓壓縮空氣混合，成為霧狀噴入吸收塔內(nèi)，吸收劑與煙氣的混合氣體經(jīng)過高效除塵器（一般用靜電除塵器）反復收集吸收劑，打回吸收塔，多次循環(huán)，延長吸收劑與煙氣的接觸時間，以達到高效的脫硫目的，再經(jīng)過高效除塵器（一般用靜電除塵器）除塵后排入煙囪。

適用的吸收劑：鈣法

關鍵技術：大功率多次靜電除塵器，石灰石要預先消化。

4、脈沖電暈放電等離子體煙氣脫硫法

吸收塔機理：煙氣經(jīng)過氣體調(diào)節(jié)系統(tǒng)均勻進入反應裝置中，由供氨系統(tǒng)向反應裝置中均勻注入液氨，經(jīng)過反應裝置中的反應，達到吸收二氧化硫的目的，在前面所列的工藝流程圖中把吸附劑的準備裝置，改成了氨水儲存、供氨裝置，在反應裝置中加上了脈沖電暈放電等離子體發(fā)生裝置，來代替昂貴的電子加速器來進行催化反應過程。

適用的吸收劑：氨法

關鍵技術：脈沖電暈放電等離子體（PPCP）發(fā)生裝置代替了電子加速器。

5、電子束氨式煙氣脫硫法

吸收塔機理：煙氣經(jīng)過氣體調(diào)節(jié)系統(tǒng)均勻進入反應裝置中，由供氨系統(tǒng)向反應裝置中均勻注入液氨，經(jīng)過反應裝置中的反應，達到吸收二氧化硫的目的，在前面所列的工藝流程圖中把吸附劑的準備裝置，改成了氨水儲存、供氨裝置，在反應裝置中加上了電子加速器，用加速的電子束催化反應過程。

適用的吸收劑：氨法

關鍵技術：昂貴的電子加速器的催化。

脫硫除塵技術介紹

另一、噴霧脫硫濕式除塵技術

主要技術指標：

除塵效率＞95％脫硫效率＞80％

特點：

采用干、濕法等綜合技術措施和二次脫硫、除塵工藝，實現(xiàn)了裝置的脫硫

除塵一體化。

不排廢水，無二次污染。

工藝簡單，易操作維護。

適用于1～35t/h的各類燃煤鍋爐。

脫硫除塵效率高。

二、堿液或石灰液噴霧干燥吸收式脫硫除塵技術

主要技術指標：

除塵效率＞95％脫硫效率＞80％

特點：

通過霧化器的變速馬達控制霧滴尺寸，保證了系統(tǒng)的可靠。

獨特的進氣擴散系統(tǒng)，使煙氣與霧化石灰漿能有效混合。

石灰儲存和灰漿制備系統(tǒng)合理緊湊，簡化了現(xiàn)場設備。

采用多個霧化器組，系統(tǒng)維護過程中，可不間斷運行。

三、電除塵器

特點

除塵效率高，特別是對于微細塵粒(0.1～1μm)效率高達99.9％。

不僅能捕集分離固體塵粒,而且能分離液體霧滴,適用范圍廣。

處理煙氣量大,且可處理350℃以下的高溫含塵氣體。

阻力損失小,約100～200Pa,運行費用低。

四、旋風除塵技術

主要技術指標：

除塵效率＞90％煙塵排放濃度＜200mg/Nm3

特點

結(jié)構(gòu)簡單，維護管理方便。

適用于中小型燃煤鍋爐煙氣的凈化。

五、布袋除塵技術

主要技術指標：

除塵效率＞95％煙塵排放濃度＜100mg/Nm3

適用范圍

適用高溫爐窯煙氣的凈化，如工業(yè)鍋爐、沖天爐、烘干窯、水泥回轉(zhuǎn)窯、冶煉窯等。

六、布袋除塵技術

主要技術指標：

除塵效率＞90％脫硫效率＞80％

特點

金屬織維柵設計新穎、結(jié)構(gòu)合理、工作可靠。

適用于中小型燃煤鍋爐、工業(yè)爐窯的煙塵治理

鍋爐除塵器的幾種分類

鍋爐除塵器可以根據(jù)不同的原理和結(jié)構(gòu)分類，常見的幾種分類如下：

機械式除塵器：機械式除塵器是將顆粒物通過慣、重力等作用分離出來的一種除塵器，包括慣除塵器、重力除塵器等。

過濾式除塵器：過濾式除塵器是利用過濾材料對顆粒物進行攔截和捕集的一種除塵器，包括布袋除塵器、電除塵器等。

濕式除塵器：濕式除塵器是采用水膜沖洗或噴淋清洗的方式將顆粒物收集下來的一種除塵器，例如濕式電除塵器、濕式旋風除塵器等。

煙氣脫硫器：煙氣脫硫器是在除塵的基礎上再加入脫硫功能的一種設備，可以去除煙氣中的二氧化硫等有害物質(zhì)。

多級除塵器：多級除塵器是將不同類型的除塵器組合使用，逐級進行除塵，從而提高除塵效率的一種除塵方式。

其他類型：根據(jù)不同的細分領域和工藝要求，還有許多其他類型的鍋爐除塵器，如旋風除塵器、靜電除塵器、光催化除塵器等。

以上是鍋爐除塵器常見的幾種分類方式，不同類型的除塵器適用于不同的工況和需求，需要具體根據(jù)實際情況進行選擇和使用。