随着中国工业化建设逐步扩大,中国对电能、钢铁、水泥、建材、煤炭等能源的需求也同步增加。目前我国钢铁产量、水泥产量、煤炭产量都稳居世界第一,发电量世界第二,且大部分是燃煤电厂,不少企业还是粗放型生产,生产工艺和技术相对落后,资源、能源消耗大,污染严重,所产生的粉尘、烟尘数量巨大,给环境带来了严重的负面影响。
21世纪的今天,环境不断恶化是我国持续发展的巨大挑战,拯救环境已经成为中国经济发展不可忽视的问题。
目前广泛应用的除尘技术主要以干式除尘和湿式除尘两大类为主。
干式除尘基本以布袋除尘和静电除尘两种技术应用较广,其除尘流程类似:将污染空气吸入除尘设备,处理后,将洁净气体排入大气。因此,干式除尘对已进入进风室的空气除尘效果较好。但对于无组织排放的粉尘空气,由于无法将所有污染空气全部吸入进风室,除尘效果大打折扣,导致操作环境差,职业病危害大,且存在粉尘二次污染问题。
将各种纤维织物作为滤料编织成滤袋,对含尘气体进行过滤的除尘装置。当含尘气体通过洁净的滤袋时,由于滤材本身的网孔较大,一般为20—50微米,除尘效果不高,大部分随气流从滤袋的网孔中通过。靠惯性碰撞和拦截在滤袋的外壁形成“架桥”,但随着架桥现象的不断增加,一段时间后,滤袋表面聚成一层粉尘,称为粉尘初层。在除尘过程中,粉尘成了滤袋主要的过滤层,随着粉尘在滤布上的积累,除尘效率和阻力都相应增加。影响布袋除尘器的因素有过滤风速、压力损失、滤料的性质、清灰方式等。它存在以下缺点:
1) 布袋吸水性大,容易结垢,不抗静电,不阻燃,长期工作通气性差,影响除尘效果。
2) 除尘器在清灰过程中产生二次污染。
3) 除尘器清灰不合理和不科学时会造成能源损耗。无论设备产量的大小,除尘器均在设定的时间内进行清灰,当粉尘量大于除尘器反吹设定时间时,除尘器产生运动阻力,影响除尘效率,又使电机超负荷运行容易将电机损毁。
4)设备容易老化,维护成本高,维修工作量大,使用寿命短,并且占地面积较大。
5)当污染源分散时粉尘难以收集,并且当一些特性粉尘(如:煤粉尘)达到一定浓度时,就会在高温、明火、电火花、摩擦、撞击的情况发生爆炸。
6)选用滤料时必须考虑粉尘气体的特性,一般要求其滤料有耐磨、耐腐、阻力低、使用寿命长等特点,从而增加了滤袋的制造费用。
7)滤料的性质决定了布袋除尘器相对于粉尘具有局限性。
静电除尘器是由两个极性相反的电极组成的,其中一个是表面曲率很大的线性电极,即电晕极:另一个是管状或板状极,即集尘极。当含尘气体通过高压电场时,通过电晕放电使含尘气流中的尘粒带电,利用电场使粉尘从气流中分离出来幷沉积在集尘极上。当除尘一段时间以后,集尘极表面的灰尘极到一定厚度后,就会导致火花电压降低,电晕电流减小,比电阻较大的粉尘还容易出现反电晕,影响除尘效率。尽管电除尘器是一种高效率的除尘器,但是并非任何条件都能达到最高的除尘效率,而是受到许多因素的制约,影响除尘效率的主要因素有粉尘特性、烟气特征、结构因素和操作因素等。它存在以下缺点:
由于静电除尘器采用的是高压电源,对设备的制造有很高的要求,所以设备的造价偏高。除尘的效率受粉尘的物理特性的影响很大(如:粉尘的比电阻过高或过低都不利于除尘)具有局限性。
不适宜直接净化高浓度的含尘气流,一般与机械除尘器或布袋除尘器串联使用。
对制造及安装和运行要求比较高,比较严格。
运行费用很高,并且维修安装难度大,占地面积大等。
湿式除尘技术,主要以喷淋除尘和药剂除尘为主,其中药剂除尘也可以说是喷淋除尘技术的延伸,将抑尘药剂加入喷淋设备中,提高抑尘效果。原理为对起尘点喷水雾或干雾,增加湿度使粉尘不再扬起。对无组织排放的粉尘具有抑制作用,但水雾颗粒大,处理细小粉尘的能力比较低,抑尘效果差;耗水量大;冬季无法正常使用。
喷雾降尘的远程射雾器