工业锅炉除尘技术
根据目前众多地区科技水平,控制锅炉烟尘污染的措施有:改进锅炉的燃烧方式和进行合理的燃烧调节,以减少烟尘中的可燃物、降低烟尘的初始含尘浓度;采用确定高度的烟囱,提高烟囱的烟气速度,通过高空扩散,稀释烟尘浓度;加装效果除尘装置,降低烟尘排放浓度。锅炉除尘按其除尘原理分为6大类。
(1)重力沉降室
① 原理 依靠重力的作用使尘粒从气流中分离出来。沉降室是一个断面较大的空室,含尘气体由断面较小的风管进入沉降室后,气流速度优良降低,尘粒便在重力作用下缓慢向灰斗沉降。
② 优点 结构简单、造价低、施工容易、维护管理方便、阻力小。
③ 缺点 占地面积大,除尘效率低(50%~80%)。仅适用于捕集密度大,颗粒粗(粒径大于50μm)的粉尘,对30μm以下的灰尘,几乎无捕集能力。只作为初级除尘。
(2)惯性除尘器
① 除尘机理 利用尘粒在运动气流中具有的惯性力,通过突然改变含尘气流的流动方向,或使其与某种障碍物碰撞,使尘粒的运动轨迹偏离气体流线而达到分离的目的。
② 优点 惯性除尘器用于净化密度和粒径较大的金属或矿物性粉尘具有较除尘效果好效率。
③ 缺点 对黏结性和纤维性粉尘,则因易堵塞而不宜采用。由于净化效率低,常用作多级除尘中的初级除尘。
(3)旋风除尘器
① 原理 旋风除尘器是利用气流旋转过程中作用在尘粒上的离心力,使粉尘从含尘气流中分离出来的。
② 结构 进气口、筒体、锥体、排出管(内筒)。
③ 外旋涡 含尘气体由除尘器进气口沿切线方向进入后,沿外壁由上向下做旋转运动,这股向下旋转的气流称为外旋涡。
④ 内旋涡 外旋涡到达锥体底部后,转而向上,沿轴心向上旋转,之后从排出管排出。这股向上旋转的气流称为内旋涡。
(4)湿式除尘器
① 原理 通过惯性碰撞和截留,尘粒与液滴或液膜发生接触;微细尘粒通过扩散与液滴接触;加湿的尘粒相互凝并;饱和状态的高温烟气在湿式除尘器内凝结时,要以尘粒为凝结核,可以推进尘粒的凝并。
② 优点 设备简单;效率好;可捕集小粒径的尘粒;操作时灰尘不易飞扬。
③ 缺点 未经很好处理的废水,排入河流或城市排水系统,将形成“三废”搬家;含酸废水对设备和土建基础有腐蚀作用。
(5)过滤式除尘器
① 原理 过滤式除尘器是利用含尘气流通过过滤材料时,将粉尘分离捕集的装置,在通风除尘系统中应用比较多的是以纤维织物为滤料的袋式除尘器。
② 优点 具有很高的净化效率,除尘效率好达90%以上;可捕集粒径0.3μm的细微尘粒;与电除尘器相比,袋式除尘器结构简单、投资少;操作简便,运行稳定优良;可以过滤高比电阻灰尘,这是电除尘器难以净化的含尘气流;大型袋式除尘器每小时能处理几十万到几百万立方米的烟气量,可以满足大型工业锅炉的除尘要求。
③ 缺点 袋式除尘器阻力大,约1000~1500Pa,电能消耗大,运行费用高;滤袋寿命不够长,需经常更换,使运行费用增加;使用温度不宜超过250℃,限制了其应用范围;不宜过滤灰粒黏性大或纤维状含尘气体。
(6)电除尘器
① 原理 电除尘器是含尘烟气在通过高压电场进行电离的过程中,使尘粒荷电,并在电场静电力的驱动下作定向运动,使尘粒沉积在集尘极上,从而将尘粒从烟气中分离出来的一种除尘设备。
② 优点 除尘性能优异,捕集粒径范围为0.01~100μm,当灰尘粒径>0.1μm时,除尘效率可达90%以上;烟气流动阻力很小,为100~300Pa,降低了引风机的耗电量;电耗功率低,净化1000m3/h烟气耗电0.2~0.6kW·h;可净化高压和负压烟气;能以实际报告为主,高可达500℃。
③ 缺点 设备造价高,安装、运行要求严格;对烟气的波动(如流量、温度、烟气成分、含尘浓度等)很敏感;对灰尘的比电阻有严格要求;维修技术要求高;占地面积大。