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工業除塵設備幾種除塵(chén)方法的比較
近年來,隨著經濟的迅速發展,以原煤為燃料的鍋爐增加很多,燃煤鍋爐排放的大(dà)氣汙染物對周圍環(huán)境造成很大危害,然而減少或降低燃煤鍋爐排放汙染物的主要途徑是(shì)與鍋爐相配套的各類消煙除塵器(qì),而除塵器的性能和效率是決定一台鍋爐對周圍環境造成危害程度的關鍵所在。
除塵(chén)器可分為兩大類:①幹式除塵器:包括重(chóng)力沉降室(shì)、慣性除(chú)塵器、電除塵器、布袋除塵器、旋(xuán)風除塵器。②濕式除塵器:包括又噴淋塔、衝(chōng)擊式除塵器、文丘裏洗滌劑、泡沫(mò)除塵器和水膜除塵器等。目前常見的運用zui多的是旋風分離器(qì)、靜電除塵器與布袋除塵器。

下麵對各種(zhǒng)除塵器做簡要介紹:
1. 重力除塵——利用粉塵與氣體的比重不同的原理,使揚塵靠本身的重力(重力(lì)) 從氣體中自然(rán)沉降下來的(de)淨化(huà)設備,通常稱為沉降室或降生室。它是一種結構簡單、體積大、阻力(lì)小、易維護、效率低的比較(jiào)原始的淨化設備,隻能用於粗淨化。重力降塵室的工作原理如下圖所示:含塵氣體從一側以水平方向的均勻速度V進(jìn)入沉降室,塵粒以沉降速度V沉下降,運(yùn)行t時間後,使塵(chén)粒沉降於室底。淨化後(hòu)的氣體,從另一側出口排出
2. 慣性除塵——慣(guàn)性除(chú)塵器也叫惰性除塵器(qì)。它的原理(lǐ)是利用粉塵與(yǔ)氣體在運動中慣性力的不同,將粉(fěn)塵從氣(qì)體中分離出來。一般都(dōu)是(shì)在含塵氣(qì)流的前方設置某種形式的障礙物,使氣流的方向急劇改變。此時粉塵由於慣性力比氣體大得多,塵粒便脫離氣流而被分離出來(lái),得到淨化的氣體(tǐ)在急劇改變方向後(hòu)排出。
這種除塵器結構簡單,阻力較小(10-80毫米水柱),淨化效率較低(40-80%),多用於多段淨化時的第一段,淨化(huà)中的濃(nóng)縮(suō)設備或(huò)與其它淨化設備配合使用。
慣性除(chú)塵器以百葉式的zui常用。(它適(shì)用於淨化含有非粘性、非纖維性粉塵的空氣,通常與其它種除塵器聯合使用組成機組
3.旋風分離器
工(gōng)作原理::旋風除塵器的工作原理如下圖所示,含(hán)塵氣(qì)體從入口導入除塵器的外殼和排氣(qì)管之間(jiān),形成旋轉向下的(de)外旋流。懸浮於外旋流的粉塵在離(lí)心力的作用下移向器壁(bì),並隨外旋流轉到除塵器下部,由排塵孔排出。淨化後的氣體形成(chéng)上升的內(nèi)旋流並(bìng)經過排氣管排出。
應用範(fàn)圍及特點:旋風除塵器適用(yòng)於淨化大於5~10微(wēi)米的非粘性、非纖維的幹燥粉塵。它是(shì)一種結構簡單、操作(zuò)方便、耐高溫、設備費(fèi)用和阻力較低(80~160毫米水柱)的淨化設備,旋風除塵器在淨化設備中應用得zui為廣泛。
4. 布袋除塵技術
工(gōng)作原理(lǐ):
⑴ 重力沉降作用——含塵氣體進入(rù)布袋除(chú)塵器時(shí),顆粒大、比(bǐ)重大的粉塵,在重力作用下沉降下來,這和沉(chén)降室的作用完全相同。
⑵ 篩濾(lǜ)作用——當粉塵的(de)顆粒直徑較濾(lǜ)料的纖維間的空隙或濾料上粉塵(chén)間的間隙大時,粉塵在(zài)氣流通過時即被阻留下來,此即稱為(wéi)篩濾作用。當濾料(liào)上(shàng)積存粉塵增多時,這種作用就比較顯著起來。
⑶ 慣性力作用——氣流通過濾料時,可繞纖維而過,而較大的粉塵顆粒zai慣性力的(de)作用下,仍按(àn)原方向運動(dòng),遂與濾料相撞而被捕獲(huò)。
⑷ 熱運動作(zuò)用——質輕體小的(de)粉塵(1微米以下),隨氣流運動(dòng),非(fēi)常接近於氣流流線,能繞過纖維。但它們在受到作熱運動(即(jí)布朗運動)的氣體(tǐ)分子(zǐ)的碰撞之後,便改變原來的運動方向,這就增加了粉塵與纖維的接觸機會,使粉塵(chén)能夠(gòu)被捕獲。當濾料纖維直徑越細,空隙率越小、其捕獲率就越高,所以越有(yǒu)利於(yú)除塵。
袋式除塵器很久以前就已廣(guǎng)泛應用於各個(gè)工業部門中,用以捕集非粘(zhān)結非纖維性的工業粉塵和揮發物,捕獲粉塵微粒可達0.1微米。但是,當用它處理含有水蒸汽的氣體時,應避免出現結露問題。袋式(shì)除塵器具有很高的淨化效(xiào)率,就是捕集細微的粉塵效率也可達99%以(yǐ)上,而且其效率比高。
5. 靜電除塵
靜(jìng)電除塵器的工作原理:含有粉塵顆粒的氣體,在接有高壓(yā)直流電(diàn)源的陰極線(又稱(chēng)電暈極)和接地的陽極板之間所形(xíng)成的高壓電場通過時,由於陰極發生電暈放電、氣體(tǐ)被電離,此時,帶負(fù)電的氣體離(lí)子,在電場力(lì)的作用下,向陽板運動,在運(yùn)動中與粉塵顆粒相碰,則(zé)使塵粒荷以負電,荷電後的塵粒在電場力的(de)作用(yòng)下,亦向(xiàng)陽極(jí)運動,到達陽極後(hòu),放出所帶的電子,塵粒則沉積於陽極板上,而得到淨化的(de)氣體排出防(fáng)塵器外。
根(gēn)據目前國內常見的電除塵器型式可概略地分為以下幾(jǐ)類:按氣(qì)流方向分為立式和臥式,按沉澱極極型式分為板式和管(guǎn)式,按沉澱極板上粉塵(chén)的(de)清除方法分為幹式濕(shī)式等。
1-陽極;2-陰極;3-陰極上架4-陽極上部支架;
5-絕緣支座;6-石英(yīng)絕緣管;7-陰極懸吊管;
8-陰極支撐架;9-頂板;10-陰極振打裝置;
11-陽(yáng)極振打裝置;12-陰極下架;13-陽(yáng)極吊錘;
14-外殼15-進(jìn)口第一塊(kuài)分布板;
16-進口第二(èr)塊分布板17-出口分布板;18-排灰裝置
電除塵器的優點
⑴ 淨化效(xiào)率高(gāo),能夠鋪集0.01微米以上的細粒(lì)粉塵(chén)。在設計中(zhōng)可以通過不同的操作參數,來滿足所要求的淨化效率。
⑵ 阻力損失小,一般在20毫米水柱以下,和旋風除塵(chén)器(qì)比較,即使(shǐ)考慮供電機組和振打機(jī)構耗電,其總(zǒng)耗電量仍比較小。
⑶ 允許(xǔ)操作溫度高,如SHWB型電路塵器允許操作溫度250℃,其他類型還有達到(dào)350~400℃或者更高的。
⑷ 處理氣體(tǐ)範圍量大(dà)。
⑸ 可以完全實現操作自動控製。
電除塵(chén)器(qì)的缺點:
⑴ 設備比較複雜,要求設備調(diào)運和安裝以及維護管理水平高。
⑵ 對粉塵比電阻有一定要求,所(suǒ)以對粉塵有一定的選擇性,不能(néng)使所有粉塵都的(de)獲得很高的淨化(huà)效率。
⑶ 受氣(qì)體溫、溫度等的操作條件影響較大,同是一種粉(fěn)塵如在不同溫度(dù)、濕度(dù)下操作(zuò),所得的效果不同,有的粉塵在某一(yī)個(gè)溫度、濕度下使用效果很好(hǎo),而在另一個溫度(dù)、濕度下(xià)由於粉塵電阻的變化(huà)幾乎(hū)不能(néng)使用電除塵器了。
⑷ 一次投(tóu)資較大(dà),臥式的電除塵器占地麵積較大。
⑸ 目前在某些企業實用效果達不到設計要求。
6. 高溫陶瓷除塵器:
對於(yú)燃(rán)煤聯合循環(huán)發電係統(IGCC),發展既能滿足燃氣輪機要求同時又能(néng)滿足(zú)環境保護(hù)要(yào)求的高溫燃氣(qì)淨化係統是非常(cháng)重要的,它是燃煤(méi)聯合循環(huán)發電技術真正商用化的zui關(guān)鍵技術之一。高溫陶瓷過濾器,目前被普遍認為是(shì)zui有前途的高溫除塵設備(bèi)。陶瓷過濾器對高溫燃(rán)氣中的粉塵進行過濾於用砂礫層(顆粒層除(chú)塵器)或纖維(wéi)層(布袋除塵器)對氣體淨化(huà)都(dōu)基於同一過濾(lǜ)理論。
陶瓷過(guò)濾器的過濾元件目前普遍采用高密度材料,製成的陶瓷過(guò)濾元件主要有棒式、管事、交叉流式三種。下圖為一種(zhǒng)交叉流式陶瓷過濾器元件,它(tā)由薄的多空陶瓷板組(zǔ)成,通過燒結形成(chéng)帶有通道的肋狀整(zhěng)體。含塵氣體從短通道端進入過濾(lǜ)器(qì),然後在每個通道過濾後進入通道(dào)較(jiào)長的清潔氣體端,清潔氣體通道的一端封死(sǐ)是清潔氣體流入清潔氣體匯集箱,短通道內所捕集的塵粒通過反向脈衝氣流定期清除。
7. 下(xià)麵以水膜除塵器為例介紹一種濕(shī)式除塵器:
利用含塵氣體衝擊除塵器內壁或其他特(tè)殊構件上用(yòng)某種方法造成的水膜,使粉塵被(bèi)水膜捕獲,氣體得到淨化,這類淨化設備叫做水(shuǐ)膜除塵器。包括衝擊水膜、惰性(百葉)水膜和離心水膜除塵器等多種(zhǒng)。
含塵(chén)氣體由簡體下部順切向引入,旋轉上(shàng)升,塵粒受離心力作用而被分離(lí),拋向(xiàng)筒體內壁(bì),被簡體內壁流動的水(shuǐ)膜層所吸附,隨水流到底部錐體,經排塵口卸出。水膜層(céng)的形成是由布置在筒體的上部幾個噴嘴、將水順切向噴至器壁。這樣,在簡體內壁(bì)始終覆蓋一層旋轉向(xiàng)下流動的很薄水膜,達到提高除塵效果的目(mù)的。這種濕式除塵器結構(gòu)簡(jiǎn)單,金屬耗量小,耗水量小。其缺點是高度較大,布置困難,並且在實際運行中發現有帶水現象。
以上介紹的是工程中幾種(zhǒng)常見的除塵(chén)設備,實際中應選用哪(nǎ)一種應根據各自(zì)的優(yōu)缺點及實際情況決定。目前大型電站大多使用靜電除塵器或布袋除塵器。


