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1、. . 国外除尘设备开展概况 摘要:为了防止粉尘对人体的危害,世界各国制定了愈来愈严格的控制标准,大力开展净化气体的除尘设备。袋式除尘器近年来得到了很快开展;电除尘器作为高效除尘设备得到各国广泛重视,但它们在国外还没有得到大量应用。 1.概述 80 年代以来,世界各国的除尘设备有了很大的开展。 1. 1 对环境污染的控制标准趋于严格 粉尘作为对人体*及大气环境污染的重要有害物,越来越为人们所重视,因而世界各国也采取了相应的限制措施,其中之一是制定严格的法律、法规和标准。 在美国,1963 年公布了干净空气法(Clean Air Act)以后,于 1970 年、1975 年、1977 年屡次修订
2、,1990 年修订和补充的干净空气法经国会通过后成为一部目前国际上最为严格和详尽的法规。它的主要容包括确定有害空气污染物的种类,并将全国划分成达标区,未达标区(随污染物不同而不同),对后者限期达标,同时实行排放许可证制度,此外还有关于汽车排放、酸雨和臭氧层保护等有关条款。 在标准方面,美国制定了国家环境空气质量标准(NAAQS),国家有害污染物排放标准(NE-SNAPS)以及新污染源性能标准(NSPS)等,这些标准控制了污染物排放,而且愈来愈趋于严格,例如对电站,本世纪初美国的排放标准是 0. 6lb/106Btu. 1971 年的 NSPS 规定为 0.116/106Btu, 而 1978
3、年的 NSPS 进一步降低到 0. 031b/Btu, 仅为本世纪初的 1/20。 在德国,规定各种工业污染物的排放标准为 50mg/m3,不久前公布的 17B1mSchV 标准中规定日平均浓度为 l0mg/m3, 1/2 小时的平均浓度为 30mg/m3。 由于采用了严格的排放标准,德国粉尘排放量自 60 年代以来逐步降低,三十年来约降低了65%,并有进一步的降低趋势,而环境中总悬浮物(TSP)浓度也降低了约 65%。 日本对于通常的燃煤电厂烟气净化系统要求其出口粉尘排放浓度小于 30mg/Nm3,而在大城市附近的燃煤电厂,其要求与燃油电厂相似,要求低于 10mg/Nm3。 从以上可以看出,
4、依照兴旺国家的排放标准,烟囱上已经看不见烟尘。 我国自 1973 年第一次公布 13 种物质的试行排放标准以来,各个工业部门都相继制定了本行业的粉尘排放标准。例如,工业锅炉的排放标准是按照大气环境标准的一、二、三类地区来确定的,1983 年的标准(GB3841- 83)分别为 200, 400, 600mg/Nm3, 1992 年公布的标准(GB13271 一 91)对于 1992 年 8 月 1 日前安装的分别为 200, 300, 400mg/Nm3,而 8月 1 日以后安装的则分别为 100,250, 350mg/Nm3,同时对 SO2 的排放浓度也提出了要求。. . 显然要到达新标准就
5、需要采用更高效率的除尘设备。 1.2 着眼于对人体特别有害的粉尘 细小的粉尘对人体危害较粗颗粒为大,因此从 70 年代以来各国都着重于研究微细粉尘(通常称为微粒)的控制技术,并提出了许多相应的技术措施。在美国 1992 年干净空气法中明确提出对小于 lO 微米的粉尘(PM10)进展分类。其达标区与非达标区是按 PM10 划分的。在非达标区,中等程度的要求在 1994 年底前达标,再严重的要求在 2001 年底达标。 毒性粉尘对人体危害最大, 1990 年前 NESHAPS 仅对 7 种有毒污物染规定了标准, 其中包括:汞、被、石棉、砷等。但在 1990 的干净空气法中提出了 189 种有毒污染
6、物(其中许多是固态粉尘),涉及到许多工业部门,例如燃煤锅炉的排放物中就有 37 种之多。1988 年美国这些有毒污染物排放的总量超过 24 亿磅。 目前对这些毒物尚未制定标准, 干净空气法要求分期分批在 10 年完成对这些毒物的标准制定工作,而在未制定前要求降低 90%,对粉尘要求降低 96% 。 德国对*些毒物制定了标准,1986 年的 TA 一 Lnft 标准规定第 I 级的毒物:Hg, Cd,Ti 的总量要小于 0.2mg/m3,第 I 级 Ag,Co, Ni, Se, T。的总量要小于 1. Omg/m3,第.级 Pb, Sb, Cr,Co,Cu,Mn,V,Sn 的总量要小于 5mg/
7、m,但是新近公布的标准 17BLmSch V 有所提高,规定 Cd,Ti 总量小于 0. 05mg/m;Sb,As,小于 0. 5mg/m3,并且对 Dio*ius 及呋喃的总量规定为 0. OOOOOO1mg/m。 我国的卫生标准对工作区不同毒性的粉尘有着不同的标准,但是在排放标准未得到反映,只是根据不同工业、不同工艺规定了具体的排放标准。 1.3 除尘设备的市场不断扩大 据美国 R. W. Meilvaine 报道,1992 年全世界的电除尘器及袋式除尘器的市场如表所示。 1992 年除尘器的市场(百万美圆) 美国欧洲/非洲亚洲总计 电除尘器 600 6001200 2400 袋式除尘器
8、800 700700 2200 合计 1400 1300 1900 4600 这两类除尘器的销售总和为 46 亿美元。两者的市场相差不大。但是电除尘器在亚洲的市场远远大于美国和欧洲,而袋式除尘器则在美国占首位。 美国 1993 年粉尘控制设备的市场为 1.53* 109,美元,略高于气体处理设备 1.456*109美元,其中的一个原因是电厂的烟气脱硫设备减少。在空气污染控制设备中,电站占第一位,其次是化工,造纸占第 3 位,石油精炼占第 4 位,再其次是冶金、水泥、矿山等。 我国的除尘设备自 80 年代以来也得到很大开展, 全国生产各类除尘设备的制造厂约 900 多. . 家,开展较快的是电除
9、尘器和袋式除尘器。以电除尘器为例,70 年代我们只有 1-2 个厂生产电除尘器,而目前电除尘器的生产厂已达 136 个,其中年产值超干万元的 20 多家。全行业产值近 10 亿元。到 1992 年为止已制造电除尘器 2800 余台,特别在电力工业中 1979 年全国仅 18 台电除尘器,占火电厂锅炉容量的 4.8%,而到 1989 年 10 年间开展到 165 台,占29. 96 0 o,目前在 200MW 及以上的大型发电机组已经全部采用高效电除尘器。 L4 结合气体净化设备开展除尘设备 由于对环境要求的提高,对有害气体如 SO, NO:等也要求控制。在国外开展较快的一种形式是在喷雾吸收有害
10、气体的同时,用电除尘器或袋式除尘器回收其中的固体颗粒,这样除尘设备成为气体净化系统中的重要组成之一。 近年来,意大利、日本以及我国的许多单位,都在开展用脉冲供电的电除尘器来同时去除烟气中的 so,并取得了较好的效果。 1.5 开展高效除尘器 由于各国排放标准日趋提高,特别是对微粒控制的要求越来越严,致使高效除尘设备得到特别迅速的开展,同时也促进了高效除尘器的研究和开发,其中最为突出的是电除尘器和袋式除尘器。 在开展高效除尘器的同时,也出现了多种用不同机理组合的除尘设备,如电一袋式除尘器等,但此类除尘器无论在国还是国外都没有得到大量应用。 2 袋式除尘器 袋式除尘器是目前应用非常广泛的一种高效除
11、尘器,国外都非常重视。因而近年来得到很快开展。 2.1 滤料 滤料是袋式除尘器的核心,除尘器的效率、阻力以至于寿命都取决于滤料。我国目前主要采用的滤料有:耐温 130以下的聚酷类滤布:涤沦208绒布、729筒形聚酷平布、涤纶针刺毡等。耐温 220以下的合成纤维滤布:其主要纤维有诺美克斯(NOME*)、芳枫纶、聚.恶二哩,可以作成机织平布,也可作成针刺毡。耐温 260以下的玻纤布,通常都经过硅油一石墨一聚四氟乙烯处理。此外,最近研制成玻纤针刺毡和玻纤膨体纱。 但是国滤料品种少,还不能满足袋式除尘器日益开展的需要,例如在锅炉烟气除尘中,还缺乏适当的滤料,以致袋式除尘器失去了很大的应用场合。 国外滤
12、料的品种很多,可以满足各种不同的需要(如温度、耐酸、碱性等),其中值得注意的有以下几种。 聚丙烯酸纤维(Dralon 一 T),耐温 135C,具有良好的性能,特别在耐酸方面优于聚醋. . 和诺美克斯,是锅炉烟气除尘最为理想的滤料,澳大利亚新南威尔斯州煤的含硫低,飞灰的比电阻高,目前已将该州的电厂原有的电除尘器改为袋式除尘器,其主要采用的滤料就是 Dralon-T。 Ryton(赖登)和 P 一 84 滤料。这两种滤料耐温较高,分别达 190和 2600C,并具有良好的效率、 阻力特性和耐酸的性能, 可以用于锅炉烟气净化, 但其造价要比 Dralon 一 T 高。 聚四氟乙烯(Teflon)滤
13、料,性能很好,但由于造价高而未广泛应用。 玻纤滤料。国外在玻纤滤料方面着重于滤料的处理技术。除了硅油、石墨、聚四氟乙烯(SGT)处理外,还有防酸处理方法、TeflonB 处理方法,特别是近年来提出的 Blue - Ma* -CRF/70 处理方法对玻纤滤料性能有了明显的改善。由于这些处理方法的开展,使玻纤滤料的应用围大为扩大,在美国的锅炉烟气净化中,主要是采用经过这些方法处理的玻纤滤料。 用玻璃纤维作成的针刺毡,除有良好的耐温性能外,还有足够的强度,可用于脉冲袋式除尘器,例如美国 Huyglas 就是用超细玻璃纤维做成的针刺毡。我国建材研究院于 1990 年研制成功了玻纤针刺毡,并在脉冲袋式除
14、尘器上采用。 GORE 一 TE*滤料。这是一种薄膜滤料,即由一层很薄的、极光滑、多微孔的膨体聚四氟乙烯薄膜外表层和底布粘结而成,根据其耐温的要求,底布可以采用绦纶毡、诺梅克斯毡、玻纤毡或织布。底布只起支撑薄膜和增大强度的作用。由于薄膜上的微孔非常细,其除尘效率可达 99. 999%以上。采用 GORE -TE*滤料,其排放浓度很低,可以将含尘空气经除尘后送回车间,实现空气再循环。这对节约能源具有重要意义。我国已有引进的 GORE - TE*滤料,在*电镀厂抛光车间应用,出口粉尘浓度仅 0. 054mg/m,空气循环使用,节省了大量补风热能。 抗静电滤料。在一些有爆炸可能的除尘系统(如煤粉系统
15、),袋式除尘器经常会发生爆炸和燃烧。关键是滤料。采用防静电滤料可以预防爆炸和燃烧。冀东水泥厂引进日本的抗静电滤料是聚酷针刺毡,在基布中间隔 2 2 -23mm,均布一条导电纤维。导电纤维的材质也是聚酷纤维,但在其外表上涂有金属元素层(主体为铁元素,另外有少量镍、铬、钥、钻、锰等元素),纤维直径 0. 142mm,电阻 0.1*10 一 3 。 我国生产的抗静电滤料,其构造为聚酷针刺毡,基布中间隔 8 一 12mm 均布抗静电纤维,后者有三种形式:尼龙 66 抗静电纤维,涤纶导电纤维、睛纶导电纤维。 冀东水泥厂采用日本和国产的抗静电滤料均可到达防止袋式除尘器爆炸和燃烧的目的。 2.2 袋式除尘器
16、清灰与构造 袋式除尘器的构造是与清灰方式密切相关的, 由于近年来我国引进了许多国家(日本、 美国、德国、英国、瑞典等)的袋式除尘器,再加上我们国研究单位所研制的成果,袋式除尘器目前已经出现了许多新的类型。 . . 2.2. 1 脉冲喷吹清灰袋式除尘器 在原有脉冲袋式除尘器之外,又有以下几种形式: 离线分室停风低压喷吹脉冲袋式除尘器。其主要特点是分室组合,清灰时该室停风上进风过滤,过滤风速 1. 5m/min,组合后的处理风量可达 1 * 10-7.2*106m3/h。压缩空气压力为 0. 2- 0. 3MPa,由劳动部劳动保护研究所研制成功。 低压长袋大型袋式除尘器。是由冶金部平安环保研究院研
17、制成功的。其主要特点是袋长由原来的 2m 左右增加到 6m,必要时还可增加 1 - 2 m,采用直通型双薄膜片快速脉冲阀,喷吹压力为 0. 15 -0. 3MPa ,,过滤风速 1. 5 - 2. 25m/min,分单元组合,组合后最大处理风量可达 1.1*106m3/h。 气箱式脉冲袋式除尘器。这是由美国富尔公司引进的技术。采用了分室构造,停风整室脉冲喷吹清灰。 喷吹压力。 .5 -0. 7MPa, 过滤风速 1. 2m/min, 处理风量可达 2. 7 * l OW/h 。 回转臂脉冲喷吹袋式除尘器,这是澳大利亚鲁奇公司(原为澳大利亚 Howden 公司)的技术,在澳大利亚,电站电除尘器改
18、造成袋式除尘器,许多是采用了鲁奇的这种技术。通常的回转臂反吹袋式除尘器中是用高压风机反吹的, 而鲁奇是利用大型脉冲阀(整个除尘器只用一个脉冲阀)用压缩空气喷吹,喷吹压力 0.2-0. 25MPa,清灰强度大,滤袋长度可达 6m,断面为椭圆形(长、短轴为 152.4 * 68. 6mm),与回转臂垂直布置。回转臂为双肩,一侧臂喷 吹单数圈,另一臂则喷吹双数圈,过滤风速 1. 2m/min。澳大利亚 Munmcrah 电站 350MW 机组,从电除尘器改成了这仲脉冲袋式除尘器,处理风量为 1. 9 * 103m/h,共安装有 48个单元除尘器,每个单元 276 条袋,是目前世界上最大的袋式除尘器。
19、反吹风清灰袋式除尘器 70 年代末期以来,我国从国外引进了各种形式的反吹风袋式除尘器,特别是大型袋式除尘器,其中有的已经经过消化移植,形成了我国的产品,其中主要的有: 宝钢从日本引进的分室反吹及大气反吹袋式除尘器,其中有正压反吹和负压反吹。目前国已开发有多种形式,例如钢铁的 TFC 型,过滤面积最大可达 15600m,过滤风量达936000m/h,过滤风速小于 1m/min,滤料采用国产的 729 聚酷圆筒形滤袋或玻纤滤袋,袋长可达 l0m。 美国富尔公司的分室反吹袋式除尘器,由电除尘器厂生产,构造上分成为标准型和和用户型,处理风量在 200000m 丫 h 时采用标准型,M 一 6000 型
20、(每单元过滤面积 10000ft2)及 M 一 7500 型(每单元过滤面积 7500ft2) ,滤袋长 8-9m,滤料为 720 滤料或玻纤滤料。 美国久益公司的反吹清灰袋式除尘器,由环保设备研究所引进后开发了 HJL 型分室反吹袋式除尘器, 每室 204 条滤袋, 袋长约 l om, 过滤风速 0. 46m/min, 总过滤面积可达 16000m,采用玻纤滤料。美国已大量用于电站锅炉除尘器中。这种除尘器采用薄板式提升阀代替国传统的箱式切换阀,其漏风率只有 0. 04,并采用设备部干净气体反吹,使反吹系统始终处于干净、枯燥、不结露状态。扁袋除尘器 . . 2.2.3. 1 回转反吹扁袋除尘器
21、 这种除尘器是目前应用最广泛的一种袋式除尘器,特别适用于中小型尘源。为此,近几年来开展较快,在构造上有各种改良,开发出各种不同形式的除尘器,其中主要的改良有:在滤袋下部气流入口处设旋风圈, 防止入口含尘气流直接冲刷滤袋;反吹旋臂改为双肩(或三肩)形式,自平衡性能好,反吹喷嘴的前、后带拖板或仅带后拖板;反吹呈脉动型,以加强清灰效果;采用步进定位喷吹,以代替匀速回转反吹,可使每个滤袋的反吹时间从0.5 秒增加到 3-5 秒;利用小局部反吹气流推动反吹旋臂,取消减速机构;采用多种形式的上盖:平车揭盖、回转揭盖、分片揭盖等,以及回转顶盖喷吹。 目前这种除尘器过滤面积最大可达 2000m2,袋长 7m。
22、此外还开发出滤式回转反吹袋式除尘器和双层圆袋回转反吹袋式除尘器。旁插扁袋除尘器 国已有多种形式, 铝镁消化移植日本三兴铁工所的设备, 每个单元 7 条扁袋, 过滤面积 27M2,组合后最大处理风量可达 1 * 106m/h,其特点是:上部侧向进风,分单元停风,采用反吹风清灰,涤纶针刺毡滤料,过滤风速 0. 5-2. 2m/min。 宝钢等单位采用回转切换定位喷吹清灰装置并加脉动阀,使清灰效果大大优于一般整室反吹。 机械部设计研究院的 FP 型旁插扁袋除尘器采用高密闭性反吹切换和高性能滤袋自振装置,可以利用大气反吹清灰。蜂窝状袋式除尘器 铝镁消化移植法国空气工业公司的产品,其特点是每个过滤单元由
23、 6-10 个扁袋组成,由上部插入过滤室,采用聚丙烯针刺毡,过滤风速 0.8-1. 5m/min,每 m容积的过滤面积为 12. 9m。分单元采用停风反吹清灰,反吹风机风压为 2000-3000Pa,滤袋在 10 秒中膨胀收缩三次,以加强清灰效果。振打清灰玻纤扁袋除尘器 这是由鞍钢研制成功的,其特点是将玻纤扁袋拉紧安装在刚度大的单体箱框架上,整个单体箱推入除尘器,采用积木式单元组合,高度方向每室可布置 6-8 层单体箱,大型的可达12-14 层单体箱,单位容积的过滤面积可达 40m2/m,水平方向根据需要可由多个室组成。采用分室停风用挠臂锤振打整个框架进展清灰。滤料除采用通常的玻纤滤布外,还可
24、采用玻纤膨体纱滤布,过滤风速为 0.45-0. 7m/min。筒状折叠形滤袋除尘器 这是美国唐纳森公司推出的产品,称为 Cartridge Filter,其特点是每个滤袋上的滤料折叠成多角筒形,因而过滤面积可增大很多,每个滤袋高约 0.6m-1.Om,直径 325mm,其过滤面积可达 18m,,单位容积的过滤面积可达 142m2/m3 0 滤料采用合成纤维,厚度较薄,但密度大,用特殊机械压制成折叠形,过滤率很高,过滤风速一般为。.39-0-65m/min,采用脉冲喷吹清灰。这种除尘器在国外开展很快,其销售额每年以 15%增长。我国烟草行业已经引进了这种产品,但滤料还不能生产。袋式除尘器的辅助技
25、术 为了提高袋式除尘器的性能,特别是降低除尘器的运行阻力,已经开发了多种技术,下面介绍几种:声波清灰器 . . 美国在大型反吹风袋式除尘器上大量采用了声波清灰器,它配合反吹风清灰,可使袋式除尘器的阻力降低 250-750Pa,从而保证了除尘器的正常运行。目前我国已有声波清灰器生产。预附层技术 为了防止粘性粉尘糊袋,采用特制的粉尘预附在滤袋上,使除尘器的阻力明显降低,而除尘效率也有所提高。美国 BILA 公司的预附层粉尘为 Neutralite,其重要成分为 SIO, AI,O, Na,0,KZO,MgO,CaO,Fe,O,等。预附层粉尘还可起到吸附有害气体的作用。烟气调质技术 美国北达科地大学
26、在除尘器前参加 25ppm 的氨、12ppm 的 S03,可使阻力明显降低,效率可达 99. 99999 0 0,是一种非常值得注意的技术。检漏技术 美国 BHA 公司采用称为 V i-solite 的示踪粉尘和单色光照射,能准确地发现破袋的位置及其严重程度。 3 电除尘器 电除尘器作为高效除尘设备在世界各国都得到广泛的重视。 我国 60 年代开场开展电除尘器的研究,80 年代中期以后结合引进国外的先进技术,促使电除尘器得到特别迅速的开展,数量急剧增加,目前已广泛用于电力、冶金、水泥、化工等行业中。特别是通过七五科研攻关,我国在电除尘技术、理论、构造、供电等方面也有很大进展。 电除尘技术的开展
27、主要有以下几个方面:电除尘的理论研究;改良除尘器构造,提高除尘效率,以满足不断提高的排放标准;采取各种有效措施提高对高比电阻粉尘的捕集效率;扩大电除尘器的应用围。 电除生的理论研究更着重于电场(静电场、离子流场等)方程组的建立与求解、除尘效率的计算、电风、反电晕、电场及电流密度的测定方法及测试结果、电除尘器的数学模型等等。这里主要介绍电除尘器构造方面的进展。 3.1 常规电除尘器的构造改良 常规电除尘器(间距为 300mm 左右)的核心是线、 板的形式及其配置.国外各电除尘器公司都有其自己独特的线及板的形式。我国许多单位从电场强度、电流密度及其在板面上的分布均匀性以及除尘效率等方面对各种形式进
28、展了评价和研究,提出了一些新的形式。放电线 我国目前应用较多的放电线之一是 R-S 线(管形芒刺线)。R 一 S 线不断线,电流大,板面场强高,但板面电流密度不均匀,对应于中心管处有电流死区。通过试验提出的改良措有:在中心管上增加辅助芒刺以消除死区,并经优化找出最正确尺寸参数,其中包括刺距、齿身宽度和长度等。收尘极 我国目前应用较多的是宽 385mm 的 Z 形板和宽 480mm 的 C 形板,80 年代中期引进的鲁奇公司的 ZT-24 型波形板,其板电流密度较均匀,通过试验,用 ZT 一 24 板与新开发的十字形. . 电晕线相配可得到最均匀的电流密度。振打清灰 复旦大学长期从事电除尘器电极
29、的振打研究,对电极的悬吊、固定方式提出了许多重要的改良意见。例如对电晕线的三种固定方式(重锤悬吊式、挂钩式、框架式)的试验结果说明,在 R-s 线常用的挂钩式不利于振打力的传递,效果不如框架式,而框架式中外伸式又比封闭式好。 我国干式电除尘与欧洲式一样,大多采用挠臂锤振打,无线电厂采用顶部电磁锤振打,其提升高度及振打力可调,有明显的优越性,可用在中、小型电除尘器上。 3.2 各种类型的干式电除尘器 近年来由于电除尘器的迅速开展,开发出了许多类型的电除尘器,并已用于工业中。 3.2. 1 SF 及 F 系列电除尘器 这是矿山机器厂和*电除尘器总厂在引进瑞典菲达公司技术的根底上开展的,它是与 30
30、0M W 和 600MW 电站燃煤锅炉配套的设备,收尘极为 735C 形板,放电板为高镍耐腐蚀不锈钢螺旋线,处理风量可高达 1. 95*lOsm/h。 3.2.2 BS780 系列电除尘器 及矿山机器厂引进德国鲁奇公司的技术,采用 ZT 一 24 收尘极,电晕线为 B5 锯齿线,单台设备最大处理量可达 2. 88 * IOW/h,已广泛用于水泥工业的预热窑尾、热料冷却机、水泥磨机和煤磨等。 3.2.3 KFH 型电除尘器 电力修造厂为锅炉配套用设备,最大可配 2000t/h 锅炉,最大烟气处理量可达 3.8 *l0W/h,断面面积最大达 230m,电场风速 0. 9-1. 4m/s。收尘极采用
31、 480C 形板,放电极为鱼骨线配管状辅助电极,同极间距 0.3-0. 41m,电场区荷电区由假设干根鱼骨线排列而成,收尘区由鱼骨线配辅助电极组成,出口设两排横向槽形板,采用拨动式整体锤头振打清灰。 3.2.4 GD 和 GTD 型电除尘器 这是带有管状辅助电极(第三电极)的电除尘器,重型机械研究所在日本原式电除尘器的根底上开展的,收尘极为管状,放电线为鱼骨线,放电极之间插入辅助管状电极,收尘极间间距为 0. 25-0-45m。这种设备适应粉尘比电阻围宽,对工况条件产生的波动不敏感。设备性能稳定。已用于水泥、冶金、电子等行业中。工字型三电极电除尘器 这是七五攻关中由建筑高等学校新开发的产品,它
32、的收尘极为工字形,与气流方向垂直布置,放电极为鱼骨形,同时在工字形侧板之间沿气流方向插入带负电的平板辅助电极。工字形电极横向布置使电场力与流场力一致,加强收尘效果并可防止二次扬尘,该电极所诱发的紊流,可使粉尘停留时间加长,外表场强均匀,辅助电极还能收集荷正电的粉尘并. . 稳定电场。目前已经在冶金企业得到应用。超高压宽极距电除尘器 这类除尘器近年来得到国外普遍认可, 首先是日本已经在工业中采用.我国在宝钢烧结机尾排风系统引进的是日本 ESCS 宽极距电除尘器,同极距。 .6m,电压 90KV, 电场风速 1. 3m/s,处理烟气量最大可达 1. 26 * 10m/h。此外我国自行开发的宽间距电
33、除尘器在有色冶金、水泥、电站等工业中也得到应用。国外的研究说明,间距在 0. 4-0.6m 较为合理。此外还开发出了立式宽间距电除尘器。 3.2.7 屋顶电除尘器 屋顶电除尘器是捕集二次烟尘的最好装置之一,日本已经在假设干个钢铁厂采用,冶金部建筑研究院在七五攻关工程中第一次在鞍钢三号转炉的上方安装了 18m,的屋顶电除尘器,并取得了较好的效果。这种除尘器是采用立式宽间距构造(间距 400mm ),直接架设在屋顶上,不须另外设抽风机。为了减轻重量,收尘极可采用薄铝板或轻型导电合成树脂,放电极为必 3mm 的不锈钢圆线。采用间歇喷水清灰,污水由接水盘流槽排走。 3.2.8 粘性粉尘转动式静电净化装
34、置 这是清华大学开发的一种电除尘器,它采用动态电极构造,通过电极的连续传动清灰以适应烟气状况的变化,从而使电场始终处在最正确工作状态,最大处理风量达 3000m3/h,除用于粘性粉尘外,还用于净化油烟、油雾、焦油等。 3.3 湿式电除尘器 湿式电除尘器在工业中的应用已有较长的历史。由于有水的污染曾经开展较慢,但近年来由于对环保的要求更趋严格,湿式电除尘器得到新的开展,与干式电除尘器比拟,湿式电除尘器的除尘效率较高,并不受粉尘比电阻的影响。主要形式有: 3.3. 1 卧式湿式电除尘器 这是在普通常规电除尘器的根底上,取消振打清灰装置,改用水喷淋清灰,因而部构造简单得多,但在一些烟气中可能存在酸性
35、和其它腐蚀性气体时,要特别注意防腐,通常外壳可用普遍钢板,但要衬防腐层,部构造(电极等)采用不锈钢。日本三菱重工的湿式电除尘器就属这一类。立式湿式电除尘器 这是湿式电除尘器应用最早的一种形式,即在外壳竖立并列假设干排圆管,各管中心设放电极。但是近年来出现许多新的形式。 3.3.2. 1 E 一管式电除尘器 它是美国 Geoenergy 公司的产品, 小圆管的直径 250mm, 长 3-4.5m, 电场风速最大 4. 6m/s,根据处理风量大小确定小圆管的数量,其特点是中心的放电极上每隔约 300mm 设一个直径为 50- 70mm 的圆盘,在外加电压为 57-59KV 时,其电场强度可达 8-
36、 lOKV/cm,为常规电除尘器的 2-3 倍。因除尘器效率高,体积可缩小。蜂巢式电除尘器 . . 为了充分利用除尘器断面面积,将圆管改为多角形,例如六角形断面。美国 Beltran 公司采用的是方形断面。据介绍,虽然方形断面沿收尘板面的电流密度分布不很均匀,但构造要简单得多。此外,它作为双区电除尘器,其放电极较粗。与收尘极组成收尘区,但下部为细的尖端,形成荷电区,从而可提高其除尘效率,电场风速可达 4m/s。 湿式电除尘器还有其它一些形式,例如法国 LAB 公司的 EDV 除尘器等。 3.4 烟气的调质 为了降低粉尘比电阻,国外很早就已经采用了在烟气中参加调质剂的技术,例如在干法水泥窑的烟气
37、中广泛采用高压喷雾增湿。据统计,到 1990 年世界上在电站锅炉烟气中参加S03 的有 325 台,总发电量达 9413 万 kW,虽然参加 50:的方法不同,但效果是肯定的。在锅炉烟气中,同时喷入 SO。和 NH,。效果更为明显,如以不加调质剂的改善系数为 1,只加SO,为 2.25,加 S03 和 NH,为 3. 60。据统计,到 199。年采用这种方法的有 43 台锅炉,发电量达 1645 万 KW。此外在国外还提出了一些新的调质剂,其中有的还需要进一步进展技术和经济的论证。 美国电力研究所(EPRI)试验了一种无调质剂的烟气调节方法, 即在锅炉温度为 400-450 C的区域中抽取少量
38、烟气,使其通过催化剂,将烟气中的 so,大局部转化成 SO,,然后喷入到电除尘器前的烟道,由于 so:的作用,飞灰比电阻降低。 我国冶金建筑学院通过试验得出,用水基调质剂调质能降低飞灰比电阻,提高电除尘器火花电压, 采用锅炉排污水的调质效果比水好, 此外, 加少量 CHJ-L 型式 DUSTALLY 型湿润剂,可提高水或锅炉排污水的调质效果。 3.5 供电电源 总的来说,我国的供电电源的技术性能和可靠性已不低于国外水平,近年来又有不小进展,在电压自动控制、变压器容量及电压等级等方面均有很大提高,为扩大电除尘器体积及推广宽间距电除尘器提供了条件。 近年来国外对脉冲供电开展了许多研究工作,并在实际
39、中得到采用,取得了较好效果。这些研究主要集中于以下几个方面: 脉冲的形式、脉冲宽度、重复频率、脉冲电压峰值等,出现了低压宽脉冲和高压窄脉冲等多种形式。 脉冲供电在捕集高比电阻粉尘中的作用。 脉冲供电对净化有害气体(SOZ,NOZ)的作用。 此外,国外在连续供电也取得了较明显的效果,在不增加排放浓度的条件下,大大减少能耗。例如采用一个半波供电,随后四个半波停顿供电(1:4),其能耗仅为正常供电的 1/3。 4.结语 . . 本文简要地介绍了国外除尘设备(主要是袋式除尘器和电除尘器)的一些进展,由于我们了解的情况有限,所提供的资料不够全面,仅供参考。但从整体来看,这些年来特别是通过七五科研攻关,我国的除尘设备水平已有很大提高,在许多方面已经到达了国际先进水平。另一方面与兴旺国家相比,还存在一些差距,需要继续努力。 加强根底理论的研究,开发除尘新技术。 加速开发新产品和新品种,特别是除尘器的配件. 提高制造工艺水平,贯彻产品标准,确保产品质量。 建立除尘器的质量检测中心。 加强除尘器的维护和管理,提高除尘器的实际运行率,延长除尘器的使用寿命。(end)