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通过除尘技术,净化厂房除尘

2018/12/21 22:53:33      点击:
摘 要:通过介绍几种除尘方法,提高除尘效率,保护厂房环境 
 一、企业粉尘概史 
  早期人们对待锅炉燃烧后的烟气没有采用除尘设备前,只是注重燃烧的调整,以烟囱不冒黑烟为标准,后来出现了各种干式和湿式除尘设备,以湿式除尘效率最高,除尘效率可以达到80~90,到了上世纪70年代后期,广泛使用的水膜式除尘器采用了入口烟道螺旋进入、出口烟道轴向引出技术,还在入口烟道加装文丘里喷嘴,此等水膜式除尘器效率也只有95左右。人们发现烟囱逸出的烟气具有动能和热浮力,可以使烟气不致迅速与周围的空气混合而继续上升,从而使其中的污染物得到更大程度的扩散和稀释,因此就将烟囱向更高的高度发展以减少飞灰污染,到了20世纪80年代,美国的烟囱达到368米,前苏联则高达450米。 
  中国当前的大气污染物中,粉尘的71来自煤的燃烧。截止到2000年从排放量来看,电站锅炉粉尘排放量约2800吨/年,其中1700万吨是由煤燃烧产生的,而25是电站排放的。由此引发的环境问题日趋严重,为了给人类的生存和繁衍创造一个良好的环境,随着经济的发展和科学技术的提高,电除尘器以除尘效率高开始广泛推广使用。特别是300MW及以上机组普遍采用。随着科学技术的不断进步,人们对控制环境污染的认识有新的提升,已经不再只是注重锅炉烟尘浓度的排放,而是提出了一个新的环保理念,即称为“环保设备”。按照新的环保理念设计安装的电厂已不只注重电除尘器方面,环保设备包括除尘、脱硫、脱氮、脱碳、脱硝、除氯、除重金属等。而NOX则在脱硫过程中被催化裂解变成氮气和水排入大气。 
  按照国家规定,一般地区大气中粉尘的浓度为:任何一次测定结果的最高允许浓度为0.5mg/m3,任何一日的平均最高允许浓度为0.15 mg/m3。我厂综合分析了本地区的风特征,逆温层,垂直运动和大气稳定状况等扩散气象条件,确定50米以上为有利烟体扩散的高度,故烟囱的高度(烟囱高度 烟体抬升高度)应不低于350米。根据计算,210米烟囱不能满足排放要求。而240米高的烟囱能满足排放要求。故确定两台锅炉合建一座单管普通烟囱。240米高的烟囱。减轻二氧化硫的污染。(我厂燃用的是低硫褐煤)因此为了减少飞灰污染采用静电除尘器。电除尘器的除尘过程由三个基本阶段,a)尘粒荷电;b)收尘;c)清除所捕集的尘粒。实际上除尘器中尘粒荷电,是通过电晕放电产生大量离子并使其附着在尘粒上来实现的。它由放电极(负极)、集尘极(正极)、高压直流供电装置、振打装置等。我厂电除尘器主要技术规范:烟气处理量3900000m3、设计除尘效率98、入口烟气含尘量22-37g/cm3、烟气停留时间153S、电场风速1.2m/s、阳极沉积面积51000m2、电场数量6个、同级间距350mm。 
  二、不同条件对粉尘影响 
  1、温度影响:电除尘器入口温度降低(低于120℃),粉尘表面吸附水蒸汽和其它化学导电物质,形成一层导电薄膜,比电阻值降低。电除尘器入口温度升高(高于130℃),导电能力增加,比电阻值下降。运行中电除尘器入口烟气温度变化;锅炉设计排烟温度153℃,由于锅炉负荷、煤质、燃烧等工况变化使得排烟温度降低;随着环境温度的变化排烟温度也有不同的变化,加上后部烟道(电除尘器入口)漏风,特别是冬季锅炉的排烟温度就更低于设计温度153℃,特别是锅炉的吹灰和空气预热器的吹灰影响排烟温度,由于排烟温度的降低使得烟气含尘量水分增加,灰尘容易粘结在阴极线和阳极板上,不容易振打下来。如果电除尘器内温度长期低于102℃ 的烟气露点温度,不但造成除尘效率下降更会对电除尘器造成严重腐蚀。 
  2、湿度影响:当电除尘器入口温度在90℃~150℃范围时,水份对各种矿物粉尘的比电阻值影响很大,比电阻值随湿度的增加而减少。电除尘器入口烟气中水蒸汽含量按照7.195%左右设计。经过空气压缩机压缩后的压缩空气中水分子以过热蒸汽的形式存在,水分子的含量约(10~40)g/m3,随着压力的降低水分子变为饱和状态,一般压缩空气的露点低于环境温度5℃~20℃,大量的压缩空气进入电除尘器将增加电除尘器入口烟气中水蒸汽含量。我厂电除尘器干排灰系统,全部采用大仓泵式压缩空气干灰输送系统,多少都会加重电除尘器的漏风。每台电除尘器下设有仓泵16台,仓泵在互相切换时,仓泵内及管道的余压均排入电除尘器,由于我厂使用的输送气源含水量比较高(冷干机、干燥塔效果不明显),排入电除尘造成灰尘二次飞扬,由于含水的原因造成灰在极板、极线上粘结,从而大大的降低了电除尘器的除尘效率。 
  三、工业中常用几种除尘方法 
  在各类厂房的建筑设计中,都存在不同程度的粉尘污染,包括化工制药、食品加工、冶金、铸造、碳素材料、机械加工、建材等行业,特别是在制药生产线、压片机、制粒机、混合机、配料、拌料、振筛、粉碎机、称量、套胶囊、中药前处理等制药工艺中,都要求对空气进行除尘净化,常用的除尘方法有以下几种。 
  1、袋式除尘器 
  除尘效率高,对微细粉尘效率可达99%以上。 
  不宜净化含有油雾、凝结水和粉尘粘结度大的含尘气体,以及有爆炸危险或带有火花的烟气。 
  当含尘浓度大于10g/m3时,宜增设预净化除尘器。袋式除尘器是一种干式的高效除尘器,它利用多孔的袋状过滤元件的过滤作用进行除尘。由于它具有除尘效率高(对于0.1um的粉尘,效率高达98%~99%)、适应性强、使用灵活、结构简单、工作稳定、便于回收粉尘、维护简单等优点。因此,袋式除尘器在冶金、化学、陶瓷、水泥、食品等不同工业部门中得到广泛的应用,在各种高效除尘器中,是最有竞争力的一种除尘设备。 
  2、滤筒式除尘器 
  滤筒除尘器的工作原理:风机开启后,含尘空气从尘源经由除尘罩、风管、进风口进入箱体,因气流突然扩张,流速骤然降低,大粒经粉末在其自重的作用下从含尘空气中分离而沈降至盛灰抽屉中,其余尘粒由于滤芯的筛滤、碰撞、钩挂、静电等作用被滞留于滤芯外壁,净化后的空气经风机由出口排出。 
  3、高压脉冲除尘技术 
  采用高压脉冲供电(在稍低于起晕电压的直流基压上叠加高压脉冲),粉尘的排出率可达到90%,能耗可降低80%。这种高压脉冲除尘技术正逐渐受到越来越大的重视。该技术在国外已实现工业应用。 
  电除尘器的高压脉冲电源,除直流基压外,对高压脉冲的要求是:应具有足够高的幅值和重复频率,足够小的前沿时间和脉冲宽度。另外为进一步降低能耗,还希望电路具有能量回收功能。 
  为进一步提高电除尘器的效率,可以再加上一级预电离装置,而这一预电离装置是用高电压快速脉冲(在纳秒数量级)在电极上产生电晕放电,当粉尘或微粒通过电晕放电区时,使其带上电荷,以便在电除尘器中被清除。 
  四、在实际的运用中,除尘系统常见以下的问题: 
  1.尘相对较多的工厂车间设计中,由于产尘点较多,在布置时除尘管道布置过长,导致了除尘效果受到影响。所以在最初的布置时要尽量的把除尘设备间布置在靠近产尘点的地方。如果受到条件的限制,最好采用其它形式的除尘,如采用移动式除尘器,或直接采用排风系统,将产尘较少的点直接排出室外。 
  2.为了保障除尘系统的正常运行和防止再次污染环境,应对除尘器收集下来的粉尘妥善处理。其处理原则是减少二次扬尘,保护环境和回收利用,化害为利,变废为宝,提高经济效益。根据生产工艺的条件,粉尘性质,回收利用的价值,以及处理粉尘量等因素,可采用就地回收,集中回收处理和集中废弃等方式。