電袋除塵技術(shù)

電-袋復(fù)合除塵技術(shù)匯報(bào)人：汪國(guó)靖指導(dǎo)老師：范曉慧教授粉塵污染及其危害1傳統(tǒng)除塵技術(shù)及其在燒結(jié)除塵中的應(yīng)用2目錄CONTENTS電-袋復(fù)合除塵技術(shù)及其發(fā)展趨勢(shì)31.粉塵污染及其危害

粉塵泛指一種在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)懸浮于空氣中的固體微粒，一般按粒徑的大小可分為總懸浮顆粒物（粒徑小于100μm）、降塵（粒徑大于10μm）、飄塵(PM10)和可入肺顆粒(PM2.5）。粉塵污染的產(chǎn)生最主要源自于工業(yè)廢氣、機(jī)動(dòng)車尾氣、建筑揚(yáng)塵以及人類日常生活污染物的排放。其中以工業(yè)源排放粉塵最多，危害也最重。

1.粉塵污染及其危害

粉塵的危害主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面，即社會(huì)經(jīng)濟(jì)和人類健康。粉塵對(duì)經(jīng)濟(jì)的影響體現(xiàn)在各個(gè)產(chǎn)業(yè):依賴環(huán)境優(yōu)勢(shì)的療養(yǎng)旅游業(yè)受到粉塵污染的危害毋庸置疑;工業(yè)作業(yè)環(huán)境中的粉塵會(huì)降低設(shè)備的精準(zhǔn)度、加重設(shè)備的磨損、影響產(chǎn)品質(zhì)量;空氣中的粉塵尤其是吸附有害物質(zhì)的粉塵顆粒會(huì)降低農(nóng)作物的產(chǎn)量、使牲畜生長(zhǎng)遲緩，降低種植和畜牧業(yè)的產(chǎn)出量，這種可測(cè)量的產(chǎn)量減少是環(huán)境影響經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)中直接評(píng)價(jià)法的依據(jù)。

空氣中粉塵顆粒濃度與疾病發(fā)生率、死亡率呈正相關(guān)關(guān)系。隨呼吸進(jìn)入體內(nèi)的粉塵顆粒會(huì)因粒徑大小的不同經(jīng)人體的過(guò)濾機(jī)制沉積在體內(nèi)不同部位，被過(guò)濾的粉塵如果不能及時(shí)被機(jī)體代謝則會(huì)誘發(fā)相關(guān)系統(tǒng)的疾病，最常見(jiàn)的是深入氣管及肺泡的粉塵引發(fā)的氣管炎、肺炎等呼吸系統(tǒng)疾病。工業(yè)性粉塵引發(fā)的塵肺病即是長(zhǎng)期呼吸高濃度粉塵空氣的對(duì)呼吸系統(tǒng)產(chǎn)生危害的極端例子。二、傳統(tǒng)除塵技術(shù)及其在燒結(jié)除塵中的應(yīng)用

除塵技術(shù)分為機(jī)械式除塵技術(shù)、電除塵技術(shù)、濕式除塵技術(shù)和過(guò)濾除塵技術(shù)。

（1）機(jī)械式除塵技術(shù)機(jī)械式除塵技術(shù)包括重力沉降室、慣性除塵器、旋風(fēng)除塵器等。重力沉降室重力沉降室是利用重力作用使塵粒從氣流中自然沉降的除塵裝置。其機(jī)理為含塵氣流進(jìn)入沉降室后，由于擴(kuò)大了流動(dòng)截面積而使得氣流速度大大降低，使較重顆粒在重力作用下緩慢向灰斗沉降。二、傳統(tǒng)除塵技術(shù)及其在燒結(jié)除塵中的應(yīng)用慣性除塵器

慣性除塵是使含塵氣體與擋板撞擊或者急劇改變氣流方向，利用慣性力分離并捕集粉塵。其一般分為碰撞式和回轉(zhuǎn)式兩種。前者是沿氣流方向裝設(shè)一道或多道擋板，含塵氣體碰撞到擋板上使塵粒從氣體中分離出來(lái)。后者是使含塵氣體多次改變方向，在轉(zhuǎn)向過(guò)程中把粉塵分離出來(lái)。二、傳統(tǒng)除塵技術(shù)及其在燒結(jié)除塵中的應(yīng)用旋風(fēng)除塵器除塵機(jī)理是使含塵氣流作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，借助于離心力將塵粒從氣流中分離并捕集于器壁，再借助重力作用使塵粒落入灰斗。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作維修方便、能耗低、耐高溫、處理量大、對(duì)粉塵負(fù)荷適應(yīng)性強(qiáng)、分離效率高。二、傳統(tǒng)除塵技術(shù)及其在燒結(jié)除塵中的應(yīng)用（2）電除塵技術(shù)其原理是含塵氣體在通過(guò)高壓電場(chǎng)進(jìn)行電離過(guò)程中,使塵粒帶電,并在電場(chǎng)力的作用下,使塵粒沉積在集塵極上,將塵粒從含塵氣體中分離。整個(gè)除塵過(guò)程可劃分為四個(gè)階段:荷電、定向移動(dòng)、粘附和沖洗。二、傳統(tǒng)除塵技術(shù)及其在燒結(jié)除塵中的應(yīng)用(3)濕式除塵技術(shù)借助于水或其他液體與含塵煙氣接觸,利用液網(wǎng)、液膜或液滴使煙氣得到凈化的技術(shù)稱為濕式除塵技術(shù)。其特點(diǎn):流程簡(jiǎn)單,運(yùn)行可靠,管理方便。無(wú)需大面積沉淀池。除塵廢水可循環(huán)回用。新設(shè)備集脫硫,除塵于一體,設(shè)計(jì)新穎,結(jié)構(gòu)合理,性能優(yōu)良，可與中小型鏈條爐、往復(fù)爐、沸騰爐等燃煤鍋爐配用。此外，它對(duì)于鍋爐的排煙脫硫、鹽酸氣體、氧化氮?dú)怏w、硫化氫氣體也有一定的吸收作用。二、傳統(tǒng)除塵技術(shù)及其在燒結(jié)除塵中的應(yīng)用（4）過(guò)濾除塵技術(shù)過(guò)濾式除塵是使含塵氣流通過(guò)過(guò)濾材料將粉塵分離捕集的裝置。其中以袋式過(guò)濾器的應(yīng)用最為廣泛。

袋式除塵工作原理:含塵氣體進(jìn)入除塵器時(shí),粗粉塵因受導(dǎo)流板的碰撞作用和氣體速度的降低而落入灰斗中;其余細(xì)小顆粒粉塵隨氣體進(jìn)入濾袋室;受濾料纖維及織物的慣性、擴(kuò)散、阻隔、鉤掛、靜電等作用,粉塵被阻留在濾袋內(nèi),凈化后的氣體逸出袋外,經(jīng)排氣管排出。二、傳統(tǒng)除塵技術(shù)及其在燒結(jié)除塵中的應(yīng)用

燒結(jié)過(guò)程除塵一般可以劃分為燒結(jié)機(jī)頭廢氣除塵和機(jī)尾、整粒、原料等環(huán)境除塵幾個(gè)方面。

（1）機(jī)頭廢氣除塵機(jī)頭除塵系統(tǒng)主要是收集燒結(jié)機(jī)主煙道排氣中的粉塵，目前絕大多數(shù)燒結(jié)廠采用抽風(fēng)帶式燒結(jié)機(jī)來(lái)生產(chǎn)燒結(jié)礦，燒結(jié)主抽風(fēng)機(jī)平均風(fēng)量按有效燒結(jié)面積計(jì)算約為90±10m3/(min·m2),燒結(jié)機(jī)前的負(fù)壓宜取15~17.2Kpa,由于高負(fù)壓的作用，一些細(xì)小的顆粒和粉塵被抽走,煙塵在大煙道的截面積突然擴(kuò)大時(shí)一些大顆粒由于自身重力作用沉降，最終卸到大煙道運(yùn)灰膠帶機(jī)上并入環(huán)境除塵系統(tǒng)集中處理，但煙塵氣中還有一部分細(xì)小的粉塵未能被收集，所以需要進(jìn)一步的凈化。二、傳統(tǒng)除塵技術(shù)及其在燒結(jié)除塵中的應(yīng)用對(duì)于機(jī)頭塵氣，它的特點(diǎn)是：

氣體溫度高，水蒸氣含量大，細(xì)小的粉塵含量大如果選用布袋除塵器，可能會(huì)因?yàn)闅怏w進(jìn)入除塵器時(shí)熱量損失而結(jié)露，造成糊袋，影響除塵效果，并且導(dǎo)致機(jī)頭除塵系統(tǒng)負(fù)壓高，粉塵穿透布袋被帶走，對(duì)主抽風(fēng)機(jī)的葉輪產(chǎn)生磨損，降低葉輪的壽命。綜合考慮，一般機(jī)頭的除塵設(shè)備多選用電除塵器。原因是電除塵阻力低，檢修工作量小，維護(hù)費(fèi)用低，而且經(jīng)過(guò)處理的含塵氣體濃度也能滿足國(guó)家的大氣排放標(biāo)準(zhǔn)。二、傳統(tǒng)除塵技術(shù)及其在燒結(jié)除塵中的應(yīng)用（2）機(jī)尾除塵燒結(jié)機(jī)尾除塵主要是燒結(jié)機(jī)頭部、尾部及冷卻系統(tǒng)的粉塵，燒結(jié)機(jī)頭部粉塵包括燒結(jié)機(jī)機(jī)頭大密閉罩，大煙道運(yùn)灰膠帶機(jī)和鋪底料轉(zhuǎn)運(yùn)、受料等處的揚(yáng)塵點(diǎn)，燒結(jié)機(jī)機(jī)尾粉塵包括燒結(jié)機(jī)尾部和緊靠它配置的生產(chǎn)設(shè)備（如單輥破碎機(jī)、電振給料機(jī)和運(yùn)輸設(shè)備等）所散發(fā)的含塵氣體，冷卻系統(tǒng)一般僅在頭部受料點(diǎn)及尾部卸料點(diǎn)考慮設(shè)密閉罩并抽風(fēng)，抽出的含塵氣體同燒結(jié)機(jī)頭、機(jī)尾一同并入燒結(jié)機(jī)尾除塵系統(tǒng)。二、傳統(tǒng)除塵技術(shù)及其在燒結(jié)除塵中的應(yīng)用

機(jī)尾除塵設(shè)備曾經(jīng)使用過(guò)電除塵器、袋式除塵器、濕式除塵器。但是它們?cè)谑褂脮r(shí)又出現(xiàn)過(guò)一些問(wèn)題：袋式除塵器——系統(tǒng)阻力大、能耗多、維修工作量大，又受溫度的限制，難以維持較長(zhǎng)時(shí)期的正常工作；濕式除塵器——雖然工作穩(wěn)定，凈化效率基本滿足排放標(biāo)準(zhǔn)的要求，但其脫水板易結(jié)垢，增加維護(hù)工作量，并且排出的污水及泥漿處理較困難，易造成二次污染，用于處理含硫高的機(jī)尾煙氣時(shí)設(shè)備腐蝕較嚴(yán)重。

電除塵器——根據(jù)新的環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)，四電場(chǎng)電除塵器已經(jīng)達(dá)不到環(huán)保的要求，如果使用就要增加電場(chǎng)長(zhǎng)度和電場(chǎng)的數(shù)量，同時(shí)設(shè)備占地面積、設(shè)備投資和電耗也都將大幅度增加，而采用電袋除塵器只需增加少量濾袋就能解決問(wèn)題。二、傳統(tǒng)除塵技術(shù)及其在燒結(jié)除塵中的應(yīng)用（3）整粒除塵整粒系統(tǒng)除塵灰主包括是篩子設(shè)備的除塵和皮帶受料、轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程中的粉塵以及距離較近能并入整粒除塵系統(tǒng)的轉(zhuǎn)運(yùn)站的揚(yáng)塵點(diǎn)。整粒除塵系統(tǒng)的除塵設(shè)備可以采用電除塵器或袋式除塵器，但是一般選用袋式除塵器，如果條件允許，可以和機(jī)尾并入一個(gè)系統(tǒng)，這樣既減少占地，節(jié)省設(shè)備投資，還減少煙囪的排放點(diǎn)。二、傳統(tǒng)除塵技術(shù)及其在燒結(jié)除塵中的應(yīng)用（4）原料除塵主要是卸礦、破碎、篩分、轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí)產(chǎn)生的粉塵，過(guò)去原料準(zhǔn)備系統(tǒng)的除塵系統(tǒng)分散，方法多樣，通常多采用水力除塵，水力機(jī)械聯(lián)合除塵、機(jī)械旋風(fēng)除塵等措施，除塵效果不理想?，F(xiàn)已開(kāi)始采用集中式大型除塵設(shè)備，對(duì)于沒(méi)有爆炸危險(xiǎn)的含鐵原料和熔劑可以合設(shè)一個(gè)除塵系統(tǒng)，選用袋式除塵器進(jìn)行含塵氣體的集中凈化，對(duì)于有爆炸危險(xiǎn)的燃料要單獨(dú)設(shè)一個(gè)除塵系統(tǒng)，并且要求除塵器的濾料是防靜電的，以防產(chǎn)生靜電效應(yīng)，除塵器的本體上設(shè)防爆口，相對(duì)普通的除塵器造價(jià)要高。三、電-袋復(fù)合除塵技術(shù)及其發(fā)展趨勢(shì)

在實(shí)際的除塵過(guò)程中,并不是單一的一種除塵技術(shù)就能夠完成除塵效果,這就需要將各種除塵技術(shù)結(jié)合起來(lái),開(kāi)發(fā)出復(fù)合式除塵器。下面以電-袋式復(fù)合除塵器為例進(jìn)行介紹。三、電-袋復(fù)合除塵技術(shù)及其發(fā)展趨勢(shì)電袋復(fù)合除塵器是吸取電除塵器和袋除塵器的優(yōu)點(diǎn)而開(kāi)發(fā)的一種新型除塵裝置，是電除塵器與布袋除塵器的組合。其結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖如下：

工作原理：含塵煙氣經(jīng)過(guò)氣流分布板的作用均勻地進(jìn)入電除塵部分，在收塵電場(chǎng)的作用下大部分粉塵荷電，并在電場(chǎng)力作用下向收塵極移動(dòng)并在收塵板上去除帶電性和沉積；經(jīng)過(guò)電除塵處理后含有少量粉塵的煙氣少部分通過(guò)多孔板進(jìn)入袋收塵區(qū)，大部分煙氣向下部，然后由下而上地進(jìn)入袋除塵區(qū)，粉塵被阻留在濾袋表面上，經(jīng)過(guò)電除塵與布袋除塵的純凈煙氣經(jīng)提升閥進(jìn)入煙道排出。三、電-袋復(fù)合除塵技術(shù)及其發(fā)展趨勢(shì)

目前主要應(yīng)用的有2種型式的電袋復(fù)合型除塵器：

一種是由美國(guó)電力研究所研制的COHPAC；

另一種是美國(guó)南達(dá)科他大學(xué)的能源與環(huán)境研究中心開(kāi)發(fā)的為AdvancedHybrid。AdvancedHybrid的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，含塵氣流通過(guò)多孔板狀的集塵極后再流向?yàn)V袋，目前還未見(jiàn)到工程應(yīng)用實(shí)例。三、電-袋復(fù)合除塵技術(shù)及其發(fā)展趨勢(shì)COHPAC又有分體式(COHPACI型)與一體式(COHPACII型)2種：電袋分體式，即“前電后袋”式的復(fù)合型除塵器。它將前級(jí)電除塵和后級(jí)袋除塵有機(jī)地串聯(lián)成一體，集電除塵技術(shù)和袋式除塵技術(shù)優(yōu)點(diǎn)于一身，煙氣先經(jīng)過(guò)前級(jí)電除塵單元，充分發(fā)揮其捕集中、高濃度粉塵效率高(75%以上)和低阻力的優(yōu)勢(shì)，除去煙氣中的粗顆粒粉塵并使粉塵荷電。進(jìn)入后級(jí)袋除塵單元時(shí)，不僅粉塵濃度大為降低，且前級(jí)的荷電效應(yīng)又提高了粉塵在濾袋上的過(guò)濾特性，使濾袋的透氣性能和清灰性能得到明顯改善，其使用壽命大大提高。三、電-袋復(fù)合除塵技術(shù)及其發(fā)展趨勢(shì)電袋一體式，主要技術(shù)特點(diǎn)和原理與串聯(lián)式電袋復(fù)合除塵技術(shù)相似。不同點(diǎn)是每個(gè)除塵單元中電除塵電極與嵌入在電除塵中的濾袋交錯(cuò)排列。

優(yōu)點(diǎn)：除塵效率高（99.993%~99.997%）；結(jié)構(gòu)更緊湊，氣體經(jīng)過(guò)的路徑短而阻力小缺點(diǎn)：難以選擇適當(dāng)?shù)碾妶?chǎng)參數(shù)以解決電極放電對(duì)濾袋的影響、更換、電極與濾袋嵌入結(jié)構(gòu)布置等問(wèn)題。三、電-袋復(fù)合除塵技術(shù)及其發(fā)展趨勢(shì)AdvancedHybrid

與COHPAC不同，該除塵器不是由電除塵器和袋除塵器串聯(lián)而成，而是由一行電除塵器部件和一行濾袋相同排列而構(gòu)成。即濾袋在電除塵的粉塵收集板之間，粉塵收集板是多孔板，粉塵可通過(guò)多孔極板上的小孔流向?yàn)V袋，由于粉塵微粒在通過(guò)多孔板之前已經(jīng)荷電，90%的粉塵微粒在到達(dá)濾袋之前就被粉塵收集板收集，只有一部分粉塵的氣體通過(guò)多孔極板上的小孔流向?yàn)V袋，經(jīng)過(guò)濾袋過(guò)濾，將剩余的粉塵除去。三、電-袋復(fù)合除塵技術(shù)及其發(fā)展趨勢(shì)電袋復(fù)合除塵器由于吸收了靜電除塵器和布袋除塵器二者的優(yōu)勢(shì)，因此具有優(yōu)于以上二者的性能參數(shù)。但使用時(shí)，仍然需要注意一些問(wèn)題：（1）靜電除塵器主要由懸吊支承裝置、收塵極板、撞擊桿和振打裝置組成。在高壓靜電作用下使塵粒荷電后定向移動(dòng)，粘附在收塵極板上形成灰塵集聚物，最后振打裝置敲擊極板，使塵粒脫落進(jìn)入灰斗被排除。如何使靜電除塵器運(yùn)轉(zhuǎn)良好并提高其收塵效率，振打裝置的結(jié)構(gòu)形式和技術(shù)參數(shù)優(yōu)化是個(gè)關(guān)鍵。三、電-袋復(fù)合除塵技術(shù)及其發(fā)展趨勢(shì)（2）合理選擇布袋類型和布袋除塵的運(yùn)行參數(shù)。布袋除塵單元作為整個(gè)除塵系統(tǒng)的終極除塵單元，其設(shè)計(jì)好壞直接決定除塵效果。決定布袋除塵器除塵效率和壽命的主要因素有氣布比、濾料的選擇、煙氣灰分的特性、設(shè)備加工和安裝施工的質(zhì)量，清灰方式和頻率，運(yùn)行維護(hù)的管理等。因此，要想達(dá)到理想的除塵效果和降低系統(tǒng)運(yùn)行阻力，必須從這些方面入手對(duì)布袋除塵單元加以合理設(shè)計(jì)。三、電-袋復(fù)合除塵技術(shù)及其發(fā)展趨勢(shì)電-袋復(fù)合除塵的優(yōu)點(diǎn)：（1）結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小，費(fèi)用低，節(jié)能明顯。（2）粉塵在第一階段被電離，更易聚集結(jié)塊，降低了后續(xù)步驟的阻力，提高了除塵效率，同時(shí)也減少了濾袋的清灰頻率，節(jié)省清灰能耗，提高濾袋使用壽命。（3）粉塵凈化效率高，不受粉塵特性的影響。電-袋復(fù)合除塵的缺點(diǎn)：（1）增加輔助設(shè)備的資金投入。（2）在初次投運(yùn)和機(jī)組熄火時(shí)必須采取預(yù)涂灰措施，否則對(duì)后部的布袋會(huì)造成損壞，使系統(tǒng)阻力增大，嚴(yán)重時(shí)使粉塵排放量增加。三、電-袋復(fù)合除塵技術(shù)及其發(fā)展趨勢(shì)電袋復(fù)合除塵作為一種新的除塵方式，有許多優(yōu)點(diǎn)，但還沒(méi)有一種成