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文檔簡(jiǎn)介

大氣污染治理技術(shù)1概論1概論1.1大氣與大氣污染1.2大氣環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)1.3大氣污染的綜合防治1.1.1大氣1.1.2大氣污染概念及類型1.1.3大氣污染源和大氣污染物1.1.4大氣污染的危害1.1大氣與大氣污染1.1.1大氣1、概念:大氣——大氣是包圍地球的空氣總體??諝狻侵溉祟悺⒅参?、動(dòng)物和建筑物暴露于其中的室外空氣。二者所指的范圍不同。2.大氣組成

大氣是由干燥清潔的空氣、水蒸氣和懸浮微粒3部分組成,具體可分為:

(1)恒定組分:O2(20.95%)、N2(78.09%)、氬0.93%)、惰性氣體。上述組分的比例在地球表面上任何地方幾乎是可以看作不變的。

(2)可變組分:CO2、水蒸汽、O3等。這些組分在大氣中的含量是隨季節(jié)、氣象變化以及人們生產(chǎn)、生活活動(dòng)的影響而發(fā)生變化。

(3)不定組分:自然過(guò)程及人為活動(dòng)所排放的各種雜質(zhì)。1.1.1大氣圖1-1大氣的組成1.1.2大氣污染概念及類型1.1.2.1概念

按照國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)作出的定義:大氣污染通常是指由于人類活動(dòng)或自然過(guò)程引起某種物質(zhì)進(jìn)入大氣中,呈現(xiàn)出足夠的濃度,達(dá)到了足夠的時(shí)間并因此而危害了人體的舒適、健康和福利或危害了生態(tài)環(huán)境的現(xiàn)象。1.1.2大氣污染概念及類型1.1.2.2大氣污染的分類(1)根據(jù)污染物的化學(xué)性質(zhì)及其存在的大氣狀況分類:①還原型大氣污染

多發(fā)生在以煤炭為主要燃料且兼有用石油的地區(qū),主要污染物為SO2、CO和顆粒物。

②氧化型大氣污染

多發(fā)生在以石油為主要燃料的地區(qū),污染物主要來(lái)自汽車尾氣,又稱為汽車尾氣型大氣污染。主要污染物為XO、NOx、CxHy等。1.1.2大氣污染概念及類型1.1.2.2大氣污染的分類(2)根據(jù)能源性質(zhì)、大氣污染物組成和反應(yīng)分:①煤煙型大氣污染②石油型大氣污染③混合型大氣污染④特殊型大氣污染

主要污染源是燃煤。主要污染物是SO2、NOx、CO和微粒物質(zhì),它們遇上低溫、高濕的陰天,且風(fēng)速很小并伴有逆溫存在的情況時(shí),一次污染物擴(kuò)散受阻,易在低空聚積,生成還原型煙霧。倫敦?zé)熿F事件①煤炭型大氣污染②石油型大氣污染污染源主要是機(jī)動(dòng)車(汽油車和柴油車)和機(jī)動(dòng)船。主要污染物是CO、NOX和HC。在相對(duì)濕度較低的夏季睛天,交通污染嚴(yán)重的地區(qū)可能會(huì)出現(xiàn)典型的二次污染——光化學(xué)煙霧。它對(duì)人體、動(dòng)植物、材料均會(huì)產(chǎn)生破壞作用,并且嚴(yán)重影響大氣能見(jiàn)度。洛杉磯光化學(xué)煙霧事件③混合型大氣污染包括以煤炭為主要污染源而排出的煙氣、粉塵、二氧化硫及其它氧化物所形成的氣溶膠;以石油為污染源而排出的烯烴和二氧化氮為主的污染物。此類污染,其反應(yīng)更為復(fù)雜。如臭氧和烯烴反應(yīng)生成的過(guò)氧化氫自由基等氧化物,可大大增加二氧化硫的氧化速率。④特殊型大氣污染主要產(chǎn)生于工廠生產(chǎn)過(guò)程中排出和發(fā)生意外事故釋放的廢氣,如氯氣、氟化物、金屬蒸氣或酸霧等所引起的污染。1.1.3大氣污染源和大氣污染物1.1.3.1大氣污染源的定義及分類(1)定義大氣污染源:向大氣排放足以對(duì)環(huán)境產(chǎn)生有害影響物質(zhì)的生產(chǎn)過(guò)程、設(shè)備、物體或場(chǎng)所。按污染物的來(lái)源,可以分為:

天然污染源

人為污染源1.1.3大氣污染源和大氣污染物

大氣污染物:由于人類活動(dòng)或者自然過(guò)程排入大氣,并對(duì)人類或環(huán)境產(chǎn)生有害影響的物質(zhì)。按其存在狀態(tài),可以分為氣溶膠狀態(tài)污染物和氣態(tài)污染物1.1.3.2大氣污染物

(1)氣溶膠狀態(tài)污染物(顆粒物)

在大氣污染中,氣溶膠是指空氣中的固體粒子和液體粒子,或固體和液體粒子在氣體介質(zhì)中的懸浮體。

1)粉塵(dust):1~200um;

2)煙(fume):0.01~1μm;

3)飛灰(flyash):

4)黑煙(smoke):0.5um;

5)霧(fog):

6)霾:由空氣中的灰塵、硫酸、硝酸、有機(jī)碳?xì)浠衔锏攘W咏M成的。它也能使大氣渾濁,視野模糊并導(dǎo)致能見(jiàn)度惡化,如果水平能見(jiàn)度小于10000米時(shí),將這種非水成物組成的氣溶膠系統(tǒng)造成的視程障礙稱為霾(Haze)或灰霾(Dust-haze

按照氣溶膠的來(lái)源和物理性質(zhì),分為:根據(jù)大氣中顆粒物的大小:可吸入顆粒物(PM10):大氣中粒徑<10um的固體顆粒。可入肺顆粒物(PM2.5):大氣中粒徑<2.5um的固體顆粒。降塵:粒徑>10um的固體顆粒。總懸浮微粒(TSP):大氣中粒徑<100um的所有固體顆粒。根據(jù)大氣中顆粒物的大?。嚎晌筋w粒物(PM10):大氣中粒徑<10um的固體顆粒。降塵:粒徑>10um的固體顆粒。總懸浮微粒(TSP):大氣中粒徑<100um的所有固體顆粒。PM10是指可在大氣中長(zhǎng)期飄浮的懸浮物,直徑小于10μm的粒子。

它的粒度小,質(zhì)量輕,能長(zhǎng)期漂浮在大氣中,亦稱為浮游粒子或飄塵。根據(jù)大氣中顆粒物的大?。嚎晌筋w粒物(PM10):大氣中粒徑<10um的固體顆粒。降塵:粒徑>10um的固體顆粒??倯腋∥⒘#═SP):大氣中粒徑<100um的所有固體顆粒。

降塵是指用降塵罐采集到的大氣顆粒物。在總懸浮顆粒物中一般直徑大于10μm的粒子,由于其自身的重力作用會(huì)很快沉降下來(lái),稱為降塵。

根據(jù)大氣中顆粒物的大?。嚎晌筋w粒物(PM10):大氣中粒徑<10um的固體顆粒。降塵:粒徑>10um的固體顆粒??倯腋∥⒘#═SP):大氣中粒徑<

100um的所有固體顆粒。

大氣中粒徑小于100μm的所有固體顆粒。它是分散在大氣中的各種粒子的總稱,也是目前大氣質(zhì)量評(píng)價(jià)中的一個(gè)通用的重要污染指標(biāo)。(2)氣體狀態(tài)污染物污染物一次污染物二次污染物含硫化合物SO2、H2SSO3、H2SO4、MSO4含氮化合物NO、NH3NO3、HNO3、MNO3碳氧化合物CO、CO2碳?xì)浠衔顲H醛、酮、過(guò)氧乙酰硝酸酯、O3鹵族化合物HF、HCl注:M代表金屬離子。1)硫氧化物:主要指SO2和SO3、H2S硫氧化物來(lái)源:化石燃料燃燒、含硫化物礦石的焙燒、冶煉等過(guò)程。

濕度大的情況下,含硫化合物最終被氧化形成硫酸,是形成酸雨的主要來(lái)源。危害:腐蝕性較強(qiáng);損害植物葉片,影響生長(zhǎng);刺激呼吸系統(tǒng),引起肺氣腫和支氣管炎,致癌作用;形成酸雨,生成二次污染物硫酸氣溶膠危害更大。2)氮氧化物(NOx)氮和氧的化合物形態(tài)很多,如N2O、NO、NO2、N2O3、N2O4和N2O5,一般用NOX表示。其中造成大氣污染的主要是NO、NO2。

危害:

NO和血紅蛋白結(jié)合比CO親合力大數(shù)百倍;NO2

則具有腐蝕性和刺激作用,能損害農(nóng)作物;引起呼吸道疾?。恍纬晒饣瘜W(xué)煙霧和酸雨的主要因素。3)碳氧化物(CO和CO2)指CO主要是由含碳化合物不完全燃燒產(chǎn)生的無(wú)色無(wú)味無(wú)刺激性的有毒氣體。對(duì)人體的危害主要是阻礙體內(nèi)氧氣的傳輸,使人體缺氧,導(dǎo)致死亡。CO2是一種無(wú)毒的氣體,是大氣中的“正常”成分,主要來(lái)源于生物的呼吸和化石燃料等的燃燒。目前,大氣中CO2濃度逐漸升高,每年上升0.4%。由于二氧化碳吸收地面長(zhǎng)波輻射,使地球升溫,導(dǎo)致溫室效應(yīng),從而形成全球氣候變化。4)碳?xì)浠衔锾細(xì)浠衔镏饕獊?lái)自燃料燃燒和機(jī)動(dòng)車排氣。其中的多環(huán)芳烴類物質(zhì)(PAH)如蒽、苯并(α)芘、苯并蒽等,大部分就有致癌作用,特別是苯并(α)芘是致癌能力很強(qiáng)的物質(zhì)。

危害:這些有機(jī)物進(jìn)入大氣中,可能對(duì)眼、鼻、呼吸道產(chǎn)生強(qiáng)烈刺激作用,對(duì)心、肺、肝、腎等內(nèi)臟產(chǎn)生有害影響,甚至致癌、致畸,促進(jìn)遺傳因子變異,因而是非常令人擔(dān)憂的。5)鹵素化合物

鹵代烴主要在生產(chǎn)和使用過(guò)程中因揮發(fā)而進(jìn)入大氣,如DDT、六六六、一級(jí)多氯聯(lián)苯、CHCl3、CH3CHCl2、CCl4等。危害:導(dǎo)致植物生長(zhǎng)發(fā)育異常;環(huán)境中的氯乙烯可誘發(fā)肝臟血管瘤;氟氯烴參與破壞臭氧層的活動(dòng)等。1.1.4大氣污染的危害大氣污染對(duì)人體和健康的危害。大氣污染危害生物的生存和發(fā)育。大氣污染對(duì)物體的腐蝕。大氣污染對(duì)全球大氣環(huán)境的影響。1.2.1大氣環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)1.2.2大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)1.2大氣環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)1.2.1環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(GB3095-2012)新標(biāo)準(zhǔn)將空氣質(zhì)量功能區(qū)分為二類:一類區(qū)為自然保護(hù)區(qū)、風(fēng)景名勝區(qū)和其他需要特殊保護(hù)的地區(qū);二類區(qū)為城鎮(zhèn)規(guī)劃中確定的居住區(qū)、商業(yè)交通局面混合區(qū)、文化區(qū)、一般工業(yè)區(qū)和農(nóng)村地區(qū);環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)分為二級(jí):一類區(qū)執(zhí)行一級(jí)標(biāo)準(zhǔn);二類區(qū)執(zhí)行二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。1.2.2大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)(GB16297-1996)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)是以環(huán)境大氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)為目標(biāo),對(duì)污染源排入大氣的污染物規(guī)定允許排放量或排放濃度,以便直接治理污染源,防止污染。它是控制污染物的排放量和進(jìn)行凈化設(shè)計(jì)的依據(jù),是控制大氣污染的關(guān)鍵,同時(shí)也是環(huán)境管理部門的執(zhí)法依據(jù)。其他大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)GB16297-1996 大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)GWPB3-1999 鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)GB4915-1996 水泥廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)GB9078-1996 工業(yè)爐窯大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)GB16171-1996 煉焦?fàn)t大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)GB13223-1996 火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)GB14554-93 惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)GWPB1-1999 輕型汽車污染物排放標(biāo)準(zhǔn)GB14761.2-93 車用汽油機(jī)排氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)GB14761.5-93 汽油車怠速污染物排放標(biāo)準(zhǔn)GB14761.6-93 柴油車自由加速煙度排放標(biāo)準(zhǔn)GB14761.7-93 汽車柴油機(jī)全負(fù)荷煙度排放標(biāo)準(zhǔn)1.3大氣污染的綜合防治所謂大氣污染的綜合防治,

就是從區(qū)域環(huán)境的整體出發(fā),充分考慮該地區(qū)的環(huán)境特

征,對(duì)所有影響大氣質(zhì)量的各項(xiàng)因素作全面、系統(tǒng)的分析。

三項(xiàng)基本原則:“預(yù)防為主,防治結(jié)合”“污染者負(fù)擔(dān)”即“誰(shuí)污染,誰(shuí)負(fù)責(zé)”強(qiáng)化環(huán)境管理1.3大氣污染的綜合防治2燃料燃燒與大氣污染2燃料燃燒與大氣污染2.1燃料的種類及組成2.2燃料的燃燒2.3燃燒過(guò)程污染物排放量的計(jì)算燃料是指在燃燒過(guò)程中能散發(fā)出熱量,并能被利用的可燃物質(zhì)。

2.1燃料的種類及組成2.1.1固體燃料——煤1、煤的種類及特點(diǎn)褐煤:褐色、光澤黯淡,水分含量高,熱值低,密度較小,含氧量高,化學(xué)反應(yīng)強(qiáng),極易氧化和自燃;煙煤:揮發(fā)分含量高、灰分及水分較少,發(fā)熱量高;無(wú)煙煤:揮發(fā)分含量低,燃點(diǎn)較高,燃燒時(shí)沒(méi)有黏結(jié)性。

2.1.1固體燃料——煤2、煤的組成分析(1)元素分析法2.1.1固體燃料——煤(2)工業(yè)分析法2.1.2液體燃料常見(jiàn)的液體燃料包括天然原料(如石油)和人工原料(重油、汽油、柴油等)。

2.1.3氣體燃料2.2燃料的燃燒2.2.1影響燃燒的因素

1、空氣條件2、溫度條件3、時(shí)間條件4、燃料與空氣的混合條件2.2.2燃燒涉及的幾個(gè)基本概念

2.2.2燃燒涉及的幾個(gè)基本概念2、空燃比A/F

空燃比是指單位質(zhì)量燃料燃燒所需的空氣質(zhì)量,該物理量無(wú)量綱。

3、實(shí)際空氣量(Va)a——空氣過(guò)剩系數(shù)。2.2.2燃燒涉及的幾個(gè)基本概念2.3燃燒過(guò)程污染物排放量的計(jì)算

在燃料與實(shí)際空氣量進(jìn)行完全燃燒時(shí)有過(guò)??諝獾模援a(chǎn)生的煙氣中理應(yīng)還包括過(guò)剩的空氣,一般有:3、過(guò)??諝庑U諝膺^(guò)剩系數(shù)a可根據(jù)剩余組分含量表達(dá)為:2.3.2污染物排放量的計(jì)算實(shí)測(cè)法預(yù)測(cè)法例題2.2例題2.33除塵技術(shù)基礎(chǔ)3.1粉塵的性質(zhì)3.2除塵器的性能3.1粉塵的性質(zhì)3.3.1粒徑與粒徑分布3.3.2真密度與堆積密度3.3.3比表面積3.3.4潤(rùn)濕性3.3.5荷電性與導(dǎo)電性3.3.6黏附性3.3.7安息角3.3.8爆炸性3.3.1粒徑與粒徑分布一、粉塵的粒徑1、單一顆粒的粒徑(1)顯微鏡法(投影徑)定向徑dF(Feret直徑):顆粒投影面上兩平行線之間的距離,如圖2-1(a);定向面積等分直徑dM(Martin直徑):各顆粒在投影圖中,同一方向?qū)㈩w粒投影面積二等分的線段長(zhǎng)度,如圖2-1(b);投影圓等值直徑dH(Heywood直徑):與顆粒投影面積相等的圓的直徑,如圖2-1(c)。

一般情況下,同一顆粒的dF>dH>dMa-定向直徑b-定向面積等分直徑c-投影圓等值直徑H投影圓等值直徑(2)幾何當(dāng)量直徑:取與顆粒的某一幾何量(面積、體積)篩孔的大小用目表示——每英寸長(zhǎng)度上篩孔的個(gè)數(shù)(3)物理當(dāng)量直徑:取與顆粒某一物理量相同的球形顆粒的直徑。斯托克斯(沉降直徑)直徑ds:同一流體中與顆粒密度相同、沉降速度相等的球體直徑??諝鈩?dòng)力學(xué)當(dāng)量直徑da:顆粒物在靜止空氣中,沉降速度與顆粒相等,密度為1g/cm3球形顆粒的直徑。3.3.1粒徑與粒徑分布

(2)平均粒徑幾何平均粒徑:?jiǎn)我涣降膸缀纹骄?。算術(shù)平均直徑:指所有顆粒直徑之和與顆粒總粒數(shù)之比,也稱為長(zhǎng)度平均直徑。平均平方根直徑:按表面積計(jì)算的平均粒徑。常用于研究吸附現(xiàn)象和能見(jiàn)度等。平均立方根粒徑:按體積計(jì)算的平均粒徑。(3)粒徑分布粒徑分布:某種粉塵中,不同粒徑的顆粒所占的比例,也稱粉塵分散度。粒徑分布可用顆粒的質(zhì)量分?jǐn)?shù)或個(gè)數(shù)百分?jǐn)?shù)來(lái)表示。分別稱為質(zhì)量分布和粒數(shù)分布。

粒徑分布可用表格、圖形和函數(shù)表示。例:取質(zhì)量m0=10g的粉塵試樣,經(jīng)測(cè)定得到各粒徑范圍△dp內(nèi)粉塵質(zhì)量為△m。將測(cè)定數(shù)據(jù)及計(jì)算結(jié)果列入表2.1。粒徑分布的表示方法1.(相對(duì))頻率分布g(%):2.頻率密度分布f3.篩下累積頻率分布G(%)4.篩上累積頻率分布R(%)1.(相對(duì))頻率分布g(%):

指粒徑由dp至dp+Δdp之間的粒子質(zhì)量(或個(gè)數(shù))占?jí)m樣總質(zhì)量(或總個(gè)數(shù))的百分?jǐn)?shù),即:

2.頻率密度分布

簡(jiǎn)稱頻度分布,指單位粒徑間隔寬度時(shí)的頻率分布,即單位粒徑間隔寬度時(shí)的頻率分布,即粒徑間隔寬度為1微米時(shí)塵樣總質(zhì)量的百分?jǐn)?shù),即:頻度分布達(dá)到最大值的粉塵粒徑dd稱為眾徑。

3.篩下累積頻率分布G(%)(或篩下累積分布)——

指小于某一粒徑dp的塵樣質(zhì)量(或個(gè)數(shù))占總質(zhì)量(總個(gè)數(shù))的百分?jǐn)?shù),即:

4.

篩上累積頻率分布R(%),簡(jiǎn)稱篩上累積分布,指大于某一粒徑dp的塵樣質(zhì)量占總質(zhì)量的百分?jǐn)?shù),即3.1.2粉塵的物理性質(zhì)1、粉塵的密度單位體積粉塵的質(zhì)量,kg/m3或g/cm3——真密度ρp

:粉塵體積不包括顆粒內(nèi)部和之間的縫隙;——堆積密度ρb:用堆積體積計(jì)算;空隙率ε:粉塵顆粒間和內(nèi)部空隙的體積與堆積總體積之比。

粉塵的真密度用于研究塵粒在氣體中的運(yùn)動(dòng)等方面,堆積密度應(yīng)用于存?zhèn)}或灰斗的容積的計(jì)算。3.1.3粉塵的比表面積定義:?jiǎn)挝惑w積(或質(zhì)量)粉塵所具有的表面積。

比表面積常用來(lái)表示粉塵的總體細(xì)度,是研究通過(guò)粉塵的流體阻力一級(jí)研究化學(xué)反應(yīng)傳質(zhì)、傳熱等現(xiàn)象的參數(shù)之一。粉塵的比表面積增大,其物理和化學(xué)活性增強(qiáng),在除塵技術(shù)中,對(duì)同一粉塵來(lái)說(shuō),比表面積越大越難補(bǔ)集。3.1.4粉塵的潤(rùn)濕性(1)粉塵的含水量

粉塵的含水率w(%)

3.1.4粉塵的潤(rùn)濕性(2)定義:粉塵顆粒能否與液體相互附著或附著難易的性質(zhì)。

影響因素:粒徑、生成條件、組成、溫度、含水率、表面粗糙度、荷電性、表面張力、粘附力等有關(guān)。

粉塵的潤(rùn)濕性是選擇除塵器的重要依據(jù)之一,親水性粉塵可選用濕式除塵器;疏水性粉塵則不宜采用。

某些粉塵如水泥、熟石灰和白云石粉塵等,雖然是親水性的,但一旦吸收后就形成了不溶于水的硬垢。——這一類粉塵稱為水硬性粉塵。由于水硬性粉塵容易在管道、設(shè)備內(nèi)結(jié)垢,造成堵塞,所以不宜采用濕式除塵裝置。3.1.5粉塵的荷電性和導(dǎo)電性(1)粉塵的荷電性粉塵荷電的原因:在粉塵產(chǎn)生及運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,由于相互碰撞、摩擦、放射線照射、電暈放電及接觸帶電體等,幾乎總是帶有一定量的電荷。荷電量隨溫度升高、表面積加大和含水率增加而增大。(2)粉塵比電阻

粉塵導(dǎo)電性與金屬導(dǎo)線類似,也用電阻率表示,單位用(Ω.cm)。容積導(dǎo)電:溫度較高時(shí)(〉200℃)靠粉塵顆粒內(nèi)的電子或離子發(fā)生的導(dǎo)電;表面導(dǎo)電:溫度較低(〈100℃)時(shí),主要靠表面的水分導(dǎo)電,稱為表面導(dǎo)電。3.1.5粉塵的荷電性和導(dǎo)電性溫度與比電阻的關(guān)系圖

粉塵的電阻率與測(cè)定時(shí)的條件有關(guān),如氣體的溫度、濕度、成分、粉塵的粒徑、堆積松散度等。粉塵電阻率僅是一種可以比較的表觀電阻率。

它對(duì)電除塵器的除塵性能有重要影響,適宜電除塵器處理的粉塵比電阻范圍是104~2×1010Ω.cm.3.1.5粉塵的荷電性和導(dǎo)電性3.1.6粉塵的粘附性定義:粉塵顆粒之間凝聚的可能性或粉塵對(duì)器壁黏附堆積的可能性。

影響粉塵粘附力的因素:粒徑小、形狀不規(guī)則、表面粗糙、含水率高、潤(rùn)濕性好及荷電量大時(shí),易于產(chǎn)生粘附現(xiàn)象。有利性:顆粒相互黏附凝聚變大,有利于提高胡晨起的補(bǔ)集效率;不利性:粘附在器壁和管道上造成裝置或管道堵塞而引發(fā)故障。安息角:粉塵從漏斗連續(xù)落下自然堆積形成的圓錐體母線與地面的夾角。3.1.7粉塵的安息角(堆積角、靜止角)

安息角是設(shè)計(jì)除塵器料倉(cāng)錐角和含塵管道傾角的主要依據(jù)。安息角的影響因素:粉塵粒徑、含水率、顆粒形狀、顆粒表面光滑程度、粉塵粘性等。對(duì)于同一粉塵:粒徑大、接近球形、表面光滑、含水率低時(shí),安息角變小。3.1.8粉塵的爆炸性有些粉塵與水接觸后會(huì)引起自燃、爆炸,稱這種粉塵有爆炸性。能夠引起爆炸的最高濃度——爆炸上限;最低濃度——爆炸下限。低于爆炸下限或高于爆炸上限均無(wú)爆炸危險(xiǎn)。由于多數(shù)粉塵的爆炸上限濃度很高,一般都達(dá)不到爆炸上限濃度,實(shí)際意義不大。有些粉塵與水接觸后會(huì)引起自燃或爆炸,如鎂粉、碳化鈣等。3.2除塵裝置的性能3.2.1除塵裝置的處理能力3.2.2除塵裝置的凈化效率3.2.3除塵裝置的壓力損失3.2.1處理能力含義:除塵裝置在單位時(shí)間內(nèi)所能處理的含塵氣體的流量,一般用體積流量Q(m3/s)表示。

(3.4)

式中:Q1N——裝置進(jìn)口氣體流量,mN3/s;Q2N——裝置出口氣體流量,mN3/s;漏風(fēng)率3.2.2凈化效率定義=表示除塵裝置捕集粉塵效果的重要技術(shù)指標(biāo)。(1)總效率(η)(2)通過(guò)率(P)(3)分級(jí)除塵效率(ηi)1.總效率η

在同一時(shí)間內(nèi)凈化裝置去除的污染物數(shù)量與進(jìn)入裝置的污染物數(shù)量之比。裝置進(jìn)口的氣體流量Q1N

(mN3/s)進(jìn)口污染物流量S1(g/s);進(jìn)口污染物濃度為C1N(g/m3)裝置出口的氣體流量Q2N(mN3/s)出口污染物流量S2(g/s);出口污染物濃度為C2N(g/m3)裝置捕集污染物流量為S3Q1NC1NS1g1Q2NC2NS2g21.總效率η如果裝置不漏氣,則Q1N=Q2N,則上式可簡(jiǎn)化為:2.通過(guò)率P當(dāng)凈化效率高時(shí),或?yàn)榱苏f(shuō)明污染物的排放率,有時(shí)采用通過(guò)率來(lái)表示除塵裝置的性能。通過(guò)率(P)=3.分級(jí)除塵效率(ηi)分級(jí)除塵效率——除塵裝置對(duì)某一粒徑dpi或某一粒徑間隔dpi至dpi+△dpi內(nèi)粉塵的除塵效率。若設(shè)除塵器進(jìn)口、出口和捕集的dpi顆粒的質(zhì)量流量分別為S1i、S2i、S3i,則該除塵器對(duì)dpi顆粒的分級(jí)效率為:

(3.8)評(píng)定除塵裝置性能的重要指標(biāo)。(1)由總效率求分級(jí)效率由于S1i、S2i、S3i不易測(cè)定,可以測(cè)出除塵器進(jìn)口、出口和捕集的粉塵的粒徑頻率分布g1i、g2i、g3i中任意兩組,有:S1i=S1g1i,S2i=S2g2i,S3i=S3g3i(2)由分級(jí)效率求總除塵效率根據(jù)某種除塵器凈化某類粉塵的分級(jí)效率數(shù)據(jù)和某粉塵的粒徑分布數(shù)據(jù),計(jì)算該種除塵器凈化該粉塵時(shí)能達(dá)到的總除塵效率。由,等式兩端對(duì)各種粒徑間隔求和,并考慮,故得出:(3)多級(jí)串聯(lián)的總凈化效率若已知各級(jí)除塵器的除塵效率分別為η1、η2···ηn,則n級(jí)除塵器串聯(lián)后的總除塵效率為:3.2.3壓力損失是指裝置的進(jìn)口和出口氣流的全風(fēng)壓之差。凈化裝置壓力損失的大小,不僅取決于裝置的種類和結(jié)構(gòu)型式,還與處理氣體流量大小有關(guān)。通常壓力損失與裝置進(jìn)口氣流的動(dòng)壓成正比,即:式中:△P——含塵氣流通過(guò)除塵裝置的壓力損失,Pa;ζ——凈化裝置的壓損系數(shù);ν1——裝置進(jìn)口氣流速度,m/s;ρ——?dú)怏w的密度,kg/m3。例題:2000年建成的自然通風(fēng)燃煤鍋爐(<0.7MW)有兩級(jí)除塵系統(tǒng),除塵效率分為為60%和85%,用以處理含塵濃度為3g/m3的鍋爐煙塵,計(jì)算該系統(tǒng)的總除塵效率和排放濃度。凈化后的粉塵濃度是否達(dá)到國(guó)家規(guī)定的三類區(qū)排放標(biāo)準(zhǔn)?解:該系統(tǒng)的總效率為:經(jīng)兩級(jí)除塵后,從第二級(jí)除塵器排放大氣的氣體含塵濃度為例題:2000年建成的自然通風(fēng)燃煤鍋爐(<0.7MW)有兩級(jí)除塵系統(tǒng),除塵效率分為為60%和85%,用以處理含塵濃度為3g/m3的鍋爐煙塵,計(jì)算該系統(tǒng)的總除塵效率和排放濃度。凈化后的粉塵濃度是否達(dá)到國(guó)家規(guī)定的三類區(qū)排放標(biāo)準(zhǔn)?解:該系統(tǒng)的總效率為:經(jīng)兩級(jí)除塵后,從第二級(jí)除塵器排放大氣的氣體含塵濃度為例題:2000年建成的自然通風(fēng)燃煤鍋爐(<0.7MW)有兩級(jí)除塵系統(tǒng),除塵效率分為為60%和85%,用以處理含塵濃度為3g/m3的鍋爐煙塵,計(jì)算該系統(tǒng)的總除塵效率和排放濃度。凈化后的粉塵濃度是否達(dá)到國(guó)家規(guī)定的三類區(qū)排放標(biāo)準(zhǔn)?例題:2000年建成的自然通風(fēng)燃煤鍋爐(<0.7MW)有兩級(jí)除塵系統(tǒng),除塵效率分為為60%和85%,用以處理含塵濃度為3g/m3的鍋爐煙塵,計(jì)算該系統(tǒng)的總除塵效率和排放濃度。凈化后的粉塵濃度是否達(dá)到國(guó)家規(guī)定的三類區(qū)排放標(biāo)準(zhǔn)?解:該系統(tǒng)的總效率為:經(jīng)兩級(jí)除塵后,從第二級(jí)除塵器排放大氣的氣體含塵濃度為例題:2000年建成的自然通風(fēng)燃煤鍋爐(<0.7MW)有兩級(jí)除塵系統(tǒng),除塵效率分為為60%和85%,用以處理含塵濃度為3g/m3的鍋爐煙塵,計(jì)算該系統(tǒng)的總除塵效率和排放濃度。凈化后的粉塵濃度是否達(dá)到國(guó)家規(guī)定的三類區(qū)排放標(biāo)準(zhǔn)?解:該系統(tǒng)的總效率為:經(jīng)兩級(jí)除塵后,從第二級(jí)除塵器排放大氣的氣體含塵濃度為例題:2000年建成的自然通風(fēng)燃煤鍋爐(<0.7MW)有兩級(jí)除塵系統(tǒng),除塵效率分為為60%和85%,用以處理含塵濃度為3g/m3的鍋爐煙塵,計(jì)算該系統(tǒng)的總除塵效率和排放濃度。凈化后的粉塵濃度是否達(dá)到國(guó)家規(guī)定的三類區(qū)排放標(biāo)準(zhǔn)?解:該系統(tǒng)的總效率為:經(jīng)兩級(jí)除塵后,從第二級(jí)除塵器排放大氣的氣體含塵濃度為查《鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》,三類區(qū)Ⅰ時(shí)段的煙塵排放濃度為150mg/m3,可見(jiàn)凈化后的粉塵濃度達(dá)不到國(guó)家規(guī)定的三類區(qū)排放標(biāo)準(zhǔn)。I時(shí)段:2000年12月31日前建成使用的鍋爐

II時(shí)段:2001年1月1日起建成使用的鍋爐4除塵設(shè)備除塵設(shè)備——指把粉塵從煙氣中分離出來(lái)的設(shè)備,也叫除塵器,是凈化顆粒污染物的基本設(shè)備。分類:(1)機(jī)械式除塵器:重力除塵器、慣性除塵器、離心除塵器等。(2)洗滌式除塵器:水浴式除塵器、

泡沫式除塵器、文丘里管除塵器、

水膜式除塵器等。

(3)過(guò)濾式除塵器:包括布袋除塵器和顆粒層除塵器等。

(4)靜電除塵器:(5)磁力除塵器:4.1旋風(fēng)除塵器1、原理利用氣流在旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)中產(chǎn)生的離心力將塵粒從氣流中分離并補(bǔ)集下來(lái)的裝置。具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,體積小,維修管理簡(jiǎn)單,可耐高溫,制造容易,造價(jià)和運(yùn)行費(fèi)用較低,對(duì)大于5-10μm以上的粉塵有較高的凈化效率等優(yōu)點(diǎn)。在工業(yè)生產(chǎn)中得到廣泛的應(yīng)用。4.1.1旋風(fēng)除塵器原理和結(jié)構(gòu)4.1.1.1旋風(fēng)除塵器工作原理4.1.1.1旋風(fēng)除塵器工作原理

——外旋流:含塵氣體由進(jìn)口切向進(jìn)入后,沿筒體內(nèi)壁由上向下作圓周運(yùn)動(dòng),并有少量氣體沿徑向運(yùn)動(dòng)到中心區(qū)內(nèi),這股由上向下的氣流稱為外旋流?!獌?nèi)旋流:外旋流到錐體頂部后,折轉(zhuǎn)向上,在中心區(qū)域旋轉(zhuǎn)上升,最后由排氣管排出,這股氣流稱為內(nèi)旋流?!龎m的主要原理:內(nèi)旋流與外旋流的旋轉(zhuǎn)方向相同,在整個(gè)流場(chǎng)中起主導(dǎo)作用,氣流作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí),塵粒在離心力作用下,被甩向器壁,到達(dá)器壁的塵粒,在外旋流的推力和重力的共同作用下,沿器壁落至灰斗中,實(shí)現(xiàn)與氣流的分離。4.1.1.2旋風(fēng)除塵器的結(jié)構(gòu)

結(jié)構(gòu):進(jìn)氣管、筒體、錐體和排氣管等組成。4.1.1旋風(fēng)除塵器的原理和結(jié)構(gòu)(1)旋風(fēng)除塵器的類型旋風(fēng)除塵器的結(jié)構(gòu)形式,取決于含塵氣體的入口型式和除塵器內(nèi)部的流動(dòng)狀態(tài)。

按氣流進(jìn)出口方向不同分為:回流式和直流式旋風(fēng)除塵器?;亓魇叫L(fēng)除塵器按照結(jié)構(gòu)可分為:(1)旁路式旋風(fēng)除塵器

(2)擴(kuò)散式旋風(fēng)除塵器

(3)筒式旋風(fēng)除塵器

1)旁路式旋風(fēng)除塵器旁路式旋風(fēng)除塵器基本結(jié)構(gòu):入口距頂蓋有一段距離,排出管的插入深度可以較淺,筒體上具有螺旋線形的灰塵隔離室。含塵氣流進(jìn)入除塵器后形成以排出管下緣為界面的上、下兩股旋轉(zhuǎn)氣流,并在進(jìn)口管和頂蓋之間形成一個(gè)迅速旋轉(zhuǎn)的灰環(huán)。上部灰環(huán)中的塵粒能夠通過(guò)設(shè)在頂蓋處的入口進(jìn)入旁路隔離室,然后直接進(jìn)入下渦旋而得到清除。這不僅提高了除塵總效率,同時(shí)也提高了除塵器對(duì)不同塵粒濃度的適應(yīng)性。旁路式旋風(fēng)除塵器有兩種形式:

XLP/A型呈半螺旋形;XLP/B型呈全螺旋形。2)擴(kuò)散式旋風(fēng)除塵器結(jié)構(gòu)特點(diǎn):將原來(lái)的圓錐體改為倒圓錐體,并在倒圓錐體下部設(shè)置一表面光滑的圓錐狀反射屏。在擴(kuò)散式分離器內(nèi),含塵氣流經(jīng)蝸殼進(jìn)入除塵器后,由上而下的氣流旋轉(zhuǎn)到達(dá)反射屏。此時(shí),已凈化的氣流大部分形成上旋氣流從排出管排出,小部分氣流與已被分離出來(lái)的塵粒一起,沿著倒圓錐體壁螺旋向下,經(jīng)反射屏周邊與器壁的環(huán)形隙進(jìn)入灰斗,再由反射屏中心外孔向上與上旋氣流匯合而排出。由于反射屏的作用,防止了返回氣流重新卷起粉塵,提高了除塵效率

3)多管式旋風(fēng)除塵器多管旋風(fēng)除塵器是由若干個(gè)結(jié)構(gòu)和尺寸相同的小型旋風(fēng)除塵器(又叫旋風(fēng)子)組合在一個(gè)殼體內(nèi)并聯(lián)使用的除塵設(shè)備。由于多管旋風(fēng)除塵器是由多個(gè)旋風(fēng)子組成,因此,處理風(fēng)量大。而且由于旋風(fēng)子的直徑較小,除塵效率較高。能夠有效捕集5~10μm的粉塵。3)國(guó)內(nèi)主要旋風(fēng)除塵器的類型代號(hào)①編制規(guī)定第一位字母表示除塵器按工作原理分類,暫分為以下四大類:

X——旋風(fēng)式,S——濕式,L——過(guò)濾式,D——靜電式。

第二、三位字母以表示除塵器的構(gòu)造、形式特點(diǎn)為主。②代號(hào)字母舉例

a.構(gòu)造類型方面:L——立式,W——臥式,S——雙級(jí),T——筒式,C——長(zhǎng)錐體,Z——直錐體,P——旁路。

b.工作原理方面:M——水膜,G——多管,K——擴(kuò)散。d.國(guó)內(nèi)外常用的旋風(fēng)除塵器的類型代號(hào):XLT型除塵器:X——旋風(fēng)、L——立式、T——筒式;

XLK型除塵器:X——旋風(fēng)、L——立式、K——擴(kuò)散;

XWD型除塵器:X——旋風(fēng)、W——臥式、D——多管;XZD/G型除塵器:X——旋風(fēng)、ZD——錐形底板、G——用于鍋爐除塵;XPX型除塵器:X——旋風(fēng)、P——平旋、X——下排煙;

4.1.2影響旋風(fēng)除塵器性能的因素4.1.2.1旋風(fēng)除塵器的性能(1)處理量(Q):參看第3章3.2節(jié)。(2)除塵效率(η)(3)壓力損失(?P)4.1.2.1旋風(fēng)除塵器的性能(2)除塵效率(η)臨界粒徑(dc100):理論上能從氣體中100%去除的最小粉塵粒子的直徑。分割粒徑(dc50):除塵效率為50%時(shí)相應(yīng)的塵粒粒徑。臨界粒徑和分割粒徑越小,表明除塵器的分離性能越好。旋風(fēng)除塵器的分割粒徑dc式中:Q——?dú)怏w流量,uθ2——半徑r2處氣流的切線速度,hi——(3)壓力損失式中各物理量意義同前。其中,ζ為旋風(fēng)除塵器的阻力系數(shù),無(wú)量綱。幾種常見(jiàn)的旋風(fēng)除塵器的阻力系數(shù)值如下表。

(3)壓力損失4.1.2.2 影響旋風(fēng)除塵器性能的因素1、影響旋風(fēng)除塵器效率的因素(一)二次效應(yīng)(二)比例尺寸(三)進(jìn)口風(fēng)速(四)煙塵的物理性質(zhì)(一)二次效應(yīng)二次效應(yīng)被補(bǔ)集的粉塵重新進(jìn)入氣流的現(xiàn)象。(二)比例尺寸1)筒體直徑(D)在相同的轉(zhuǎn)速下,筒體的直徑越小,塵粒受到的離心力越大,除塵效率就越高。但直徑過(guò)小容易造成粉塵堵塞。D一般為150~l100mm,因太大效率會(huì)降低。在需要處理大風(fēng)量氣體時(shí),往往采用除塵器的并聯(lián)組合或采用多管型旋風(fēng)除塵器。

D是確定旋風(fēng)除塵器其他各部分尺寸的基礎(chǔ)。2)排氣管直徑直筒形,插入深度與除塵效率有直接關(guān)系。插入過(guò)深,效率提高,但阻力增大;插入過(guò)淺,效率降低,阻力減?。ǘ搪罚R话闩艢夤苤睆綖橥搀w直徑的0.4~0.65。實(shí)驗(yàn)表明:排氣管插入本體的最佳長(zhǎng)度大約等于排氣管的直徑,或稍低于入口底部為宜。3)筒體和錐體高度通常情況:高效除塵器采用的錐體長(zhǎng)度為筒體直徑的2.8-2.85倍,筒體和錐體的總高度不超過(guò)筒體直徑5倍。

4)排塵口直徑排塵口直徑過(guò)小會(huì)影響粉塵沉降,同時(shí)易被粉塵堵塞。因此

排塵口直徑一般為排氣管直徑的0.7-1倍,

且不能小于70mm。

5)除塵器底部的嚴(yán)密性旋風(fēng)除塵器的底部總是處于負(fù)壓狀態(tài)。如果除塵器的底部不嚴(yán)密,從外部漏入的空氣就會(huì)把落入灰斗的一部分粉塵重新卷入內(nèi)旋渦并帶出除塵器,使除塵效率顯著下降。因此保證不漏風(fēng)是進(jìn)行正常排塵、維護(hù)旋風(fēng)除塵器高效正常運(yùn)行的重要條件。收塵量不大的除塵器,可在排塵口下設(shè)置固定灰斗,保證一定的灰封,定期排灰。(三)進(jìn)口風(fēng)度

提高旋風(fēng)除塵器的入口風(fēng)速,會(huì)使粉塵受到的離心力增大,分割粒徑變小,除塵效率提高。但入口風(fēng)速過(guò)大時(shí),旋風(fēng)除塵器內(nèi)的氣流運(yùn)動(dòng)過(guò)于強(qiáng)烈,會(huì)把有些已分離的粉塵重新帶走,除塵效率反而下降。同時(shí),旋風(fēng)除塵器的阻力也會(huì)急劇上升。因此進(jìn)口速度應(yīng)控制在12~25m/s為宜。(四)粉塵的物理性質(zhì)當(dāng)粉塵的密度和粒徑增大時(shí),除塵器效率明顯提高。氣體溫度和黏度增大時(shí),除塵器效率下降。2、影響旋風(fēng)除塵器壓力損失的因素結(jié)構(gòu)形式的影響進(jìn)口風(fēng)量的影響除塵器尺寸的影響氣體密度變化的影響含塵氣體濃度大小的影響除塵器內(nèi)部障礙物的影響4.1.2.2 影響旋風(fēng)除塵器性能的因素結(jié)構(gòu)形式的影響

若旋風(fēng)除塵器的構(gòu)造形式相同或幾何圖形相似,則旋風(fēng)除塵器阻力系數(shù)ζ相同,若進(jìn)口的流速u相同,壓力損失基本不變。

4.1.2.2 影響旋風(fēng)除塵器性能的因素進(jìn)口風(fēng)量的影響壓力損失與進(jìn)口速度的平方成正比,

因而進(jìn)口風(fēng)量較大時(shí),

壓力損失隨之增大。

4.1.2.2 影響旋風(fēng)除塵器性能的因素除塵器尺寸的影響除塵器尺寸對(duì)壓力損失影響很大,

表現(xiàn)為進(jìn)口面積增大,

排氣管直徑減小,圓筒與錐體部分長(zhǎng)度增大,壓力損失隨之增大。

4.1.2.2 影響旋風(fēng)除塵器性能的因素氣體密度變化的影響壓力損失隨氣體密度增大而增大,由于氣體密度變化與T、p有關(guān),壓力損失隨氣體溫度降低或壓力的增大而增大。

4.1.2.2 影響旋風(fēng)除塵器性能的因素含塵氣體濃度大小的影響實(shí)驗(yàn)表明,

含塵氣體濃度增大時(shí),

壓力損失隨之下降,這是由于旋轉(zhuǎn)氣流與塵粒之間摩擦作用使旋轉(zhuǎn)速度降低所致。

4.1.2.2 影響旋風(fēng)除塵器性能的因素4.1.2.2 影響旋風(fēng)除塵器性能的因素除塵器內(nèi)部障礙物的影響旋風(fēng)除塵器內(nèi)部的葉片,

突起和支撐物等障礙物,能使氣流的旋轉(zhuǎn)速度降低“離心力減小”

從而使壓力損失降低。但是,

除塵器內(nèi)壁粗糙反而會(huì)使壓力損失增大。

4.1.3旋風(fēng)除塵器的選型設(shè)計(jì)4.1.3.1選型原則旋風(fēng)除塵器凈化氣體量應(yīng)與實(shí)際需要處理的含塵氣體量一致。選擇旋風(fēng)除塵器直徑時(shí)應(yīng)盡量小些,

如果要求通過(guò)的風(fēng)量較大,

可采用幾個(gè)小直徑的旋風(fēng)除塵器并聯(lián)為宜。旋風(fēng)除塵器入口風(fēng)速要保持在12-25m/s之間,過(guò)低時(shí)除塵效率下降,過(guò)高時(shí)阻力損失及耗電量均增加,且除塵效率提高不明顯。所選擇的旋風(fēng)除塵器的阻力損失小,

動(dòng)力消耗少,

且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,維護(hù)簡(jiǎn)便。

4.1.3旋風(fēng)除塵器的選型設(shè)計(jì)旋風(fēng)除塵器能捕集到的最小粉塵粒子應(yīng)稍小于被處理氣體中的粉塵粒度。含塵氣體溫度很高時(shí)旋風(fēng)除塵器應(yīng)設(shè)有保溫設(shè)施,

以避免水分在其內(nèi)凝結(jié)而影響除塵效果。旋風(fēng)除塵器的密封性要好,

確保不漏風(fēng)。氣體中含有易燃易爆粉塵時(shí)旋風(fēng)除塵器應(yīng)設(shè)有防爆裝置4.1.3.2旋風(fēng)除塵器的選型①根據(jù)含塵濃度、粒度分布、密度等煙氣特征,除塵要求,允許的阻力和制造條件等因素全面分析,合理地選擇旋風(fēng)除塵器的型號(hào)。特別應(yīng)當(dāng)指出,鍋爐排煙的特點(diǎn)是煙氣流量大,而且煙氣流量變化也很大。在選用旋風(fēng)除塵器時(shí),應(yīng)使煙氣流量的變化與旋風(fēng)除塵器適宜的煙氣流速相適應(yīng),以期在鍋爐工況變動(dòng)時(shí)能取得良好的除塵效果。5、旋風(fēng)除塵器的選型②根據(jù)使用時(shí)允許的壓力降確定進(jìn)口氣速,如果制造廠已提供各種操作溫度下進(jìn)口氣速與壓力降的關(guān)系,則根據(jù)工藝條件允許的壓力降就可選定氣速ui。若沒(méi)有氣速與壓降的數(shù)據(jù),則根據(jù)允許的壓力降公式計(jì)算進(jìn)口氣速。

若沒(méi)有提供允許的壓力損失數(shù)據(jù),一般取進(jìn)口氣速為12~25m/s。5、旋風(fēng)除塵器的選型③確定旋風(fēng)除塵器的進(jìn)口截面積A,進(jìn)口寬度B和進(jìn)口高度H。進(jìn)口截面積A可由下式計(jì)算:

式中:

A——進(jìn)口截面積,m2;B——進(jìn)口寬度,m;H——進(jìn)口高度,m;Q——旋風(fēng)除塵器處理的煙氣量,m3/s。

④確定型號(hào)由進(jìn)口截面積A、進(jìn)口寬度B和高度H確定出筒體直徑,由筒體直徑D確定規(guī)格型號(hào)。

項(xiàng)目XLP/AXLP/BXLT/AXLT入口寬度B入口高度H筒體直徑D排出管直徑dp筒體長(zhǎng)度L錐體長(zhǎng)度H錐排塵口直徑d1(A/3)1/2(3A)1/2上3.85B下0.7D0.6D上1.35D下1.0D上0.55D下1.0D0.296D(A/2)1/2(2A)1/23.33B—0.6D1.7D2.3D0.43D(A/2.5)1/2(2.5A)1/23.85B—0.6D2.26D2.0D0.3D(A/1.75)1/2(1.75A)1/24.9B—0.58D1.6D1.3D0.145D壓力損失/Pa12m/s①15m/s18m/s700(600)②1100(940)1400(1260)500(420)890(700)③1450(1150)860(770)13500(600)1950(1150)440(490)670(770)990(1110)表4.11幾種旋風(fēng)除塵器的主要尺寸比例

2)旋風(fēng)除塵器選擇的要求旋風(fēng)除塵器適用于凈化粒徑大于5μm的塵粒。對(duì)細(xì)微塵粒,其除塵效率較低,但高效旋風(fēng)除塵器對(duì)細(xì)微塵粒也有一定的凈化效果。一般用于凈化非纖維性粉塵及溫度在400℃以下的非腐蝕性的氣體。旋風(fēng)除塵器對(duì)入口粉塵濃度變化的適應(yīng)性強(qiáng),可處理高含塵濃度的氣體。旋風(fēng)除塵器不適宜用于黏結(jié)性強(qiáng)的粉塵,當(dāng)處理相對(duì)濕度較高的含塵氣體時(shí)注意避免因結(jié)露而造成的黏結(jié)。設(shè)計(jì)或運(yùn)用時(shí)必須采用氣密性好的卸灰裝置或其他防止旋風(fēng)除塵器底部漏風(fēng)的措施,以防底部漏風(fēng),效率下降。由于風(fēng)量波動(dòng)對(duì)旋風(fēng)除塵器的除塵效率和壓力損失影響較大,故旋風(fēng)除塵器不宜用于氣量波動(dòng)大的情況。當(dāng)旋風(fēng)除塵器內(nèi)的旋轉(zhuǎn)氣速較高時(shí),應(yīng)注意加耐磨襯,防止磨損。在并聯(lián)使用旋風(fēng)除塵器時(shí),要盡可能使每臺(tái)除塵器的處理氣量相等。4.1.4.1穩(wěn)定運(yùn)行參數(shù)除塵器入口氣流速度處理氣體的溫度入口的含塵濃度4.1.4旋風(fēng)除塵器的運(yùn)行維護(hù)管理4.1.4.2防止漏風(fēng)除塵器一旦漏風(fēng)將嚴(yán)重影響除塵效率。旋風(fēng)除塵器灰斗或卸灰閥漏風(fēng)1%,除塵效率將下降5%;慣性除塵器灰斗或卸灰閥漏風(fēng)1%,除塵效率將下降10%。重力沉降室入口或出口的漏風(fēng)對(duì)除塵效率的影響并不大,但如果沉降室本體漏風(fēng)對(duì)除塵效率就會(huì)有較大影響。

4.1.4旋風(fēng)除塵器的運(yùn)行維護(hù)管理除塵器進(jìn)、出口法蘭處的連接件使用不當(dāng)引起的漏風(fēng)。例如螺栓沒(méi)有擰緊,墊片不夠均勻,法蘭面不平整等。除塵器的本體磨損嚴(yán)重引起的漏風(fēng)。對(duì)旋風(fēng)除塵器和慣性除塵器而言,本體磨損是經(jīng)常發(fā)生的,特別是灰斗。因?yàn)楹瑝m氣流的旋轉(zhuǎn)或沖擊使除塵器本體磨損特別嚴(yán)重。機(jī)械式除塵器卸灰裝置引起的漏風(fēng)。卸灰閥多采用機(jī)械自動(dòng)式,如重錘式等。這些卸灰閥嚴(yán)密性較差,稍有不當(dāng),即產(chǎn)生漏風(fēng)。這是除塵器運(yùn)行維護(hù)的重要環(huán)節(jié)。引起漏風(fēng)的原因如下:除塵器進(jìn)出口法蘭接口處除塵器本體除塵器卸灰裝置機(jī)械式除塵器漏風(fēng)有三種部位:除塵器進(jìn)、出口連接法蘭處;除塵器本體;除塵器卸灰裝置。4.1.4.3防止關(guān)鍵部分磨損的技術(shù)措施1)防止排灰口堵塞。選擇優(yōu)質(zhì)的卸灰閥,加強(qiáng)對(duì)卸灰閥的調(diào)整和檢修。2)防止過(guò)多的氣體倒流入排灰口。使用卸灰閥要嚴(yán)密,以減輕磨損。3)應(yīng)經(jīng)常檢查除塵器有無(wú)磨損而漏氣的現(xiàn)象,以便及時(shí)采取措施。4)盡量避免焊縫和接頭。必須要有的焊縫應(yīng)磨平,法蘭連接應(yīng)仔細(xì)裝配好。5)在粉塵沖擊部位使用可以更換的抗磨板,或增加耐磨層,也可以用耐磨材料制造除塵器。6)對(duì)旋風(fēng)除塵器而言,除塵器壁面的切向速度和入口氣流速度應(yīng)當(dāng)保持在臨界范圍以下,這樣可以減少磨損。4.1.4旋風(fēng)除塵器的運(yùn)行維護(hù)管理4.1.4.3避免除塵器堵塞和積灰(1)排灰口堵塞積灰的原因大塊物料或雜物滯留在排灰口形成障礙物,之后其他粉塵在周圍堆積,形成堵塞;灰斗內(nèi)粉塵結(jié)露、結(jié)塊、堆積過(guò)大,不能及時(shí)順暢排出。排灰口堵塞嚴(yán)重都會(huì)增加磨損,降低除塵效率和加大設(shè)備的壓力損失。4.1.4旋風(fēng)除塵器的運(yùn)行維護(hù)管理預(yù)防排灰口堵塞的措施:進(jìn)氣口增加?xùn)啪W(wǎng),柵網(wǎng)既不增加壓力損失,又能防止雜物吸入。平時(shí)檢查維護(hù)可用小錘敲打易堵處的壁板聽(tīng)其聲音,以檢查是否有堵塞現(xiàn)象。排氣口堵塞及預(yù)防:設(shè)計(jì)時(shí)要根據(jù)粉塵性質(zhì)和氣體特點(diǎn)使除塵器進(jìn)、出口光滑,避免容易形成堵塞的直角、斜角。4.1.4旋風(fēng)除塵器的運(yùn)行維護(hù)管理4.1.4旋風(fēng)除塵器的運(yùn)行維護(hù)管理安裝除塵器前應(yīng)檢查是否有環(huán)保產(chǎn)品合格證,除塵器本體和配件是否齊全,型號(hào)、規(guī)格、參數(shù)是否符合選用要求。檢查設(shè)備是否變形、損壞,如有損壞應(yīng)及時(shí)修復(fù)后安裝,損壞嚴(yán)重要及時(shí)更換。檢查安裝現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)條件是否滿足安裝要求,配齊必要的施工工具,并合理制定好施工計(jì)劃。20世紀(jì)70年代出現(xiàn)的一種除塵裝置;可用于凈化粒徑大于0.1μm的含塵氣體,除塵效率可達(dá)99%以上;具有:性能穩(wěn)定可靠、操作簡(jiǎn)單,所收干塵便于回收利用等特點(diǎn)因而獲得越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。袋式除塵器是利用棉、毛、人造纖維等濾料的過(guò)濾作用將含塵氣體中的塵粒阻留在濾袋上,對(duì)含塵氣體進(jìn)行過(guò)濾的除塵裝置。4.2袋式除塵器袋式除塵器的除塵原理示意圖4.2.1工作原理和結(jié)構(gòu)

4.2.1.1袋式除塵器的工作原理

含塵氣流從下部進(jìn)入圓筒形濾袋,在通過(guò)濾料的孔隙時(shí),粉塵被捕集于濾料上;沉積在濾料上的粉塵,可在機(jī)械振動(dòng)的作用下從濾料表面脫落,落入灰斗中;粉塵因篩濾、截留、慣性碰撞、靜電、擴(kuò)散和重力沉降等作

用,在濾袋表面形成粉塵層,常稱為粉層初層。機(jī)械振動(dòng)袋式除塵器圖工作原理:粉塵初層形成后,成為袋式除塵器的主要過(guò)濾層,提高了除塵效率;此時(shí),濾布只是起著形成粉塵初層和支撐它的骨架作用。隨著粉塵在濾袋上積聚,濾袋兩側(cè)的壓力差增大,會(huì)把已附在濾料上的細(xì)小粉塵擠壓穿過(guò)濾料,從而使除塵效率下降,要及時(shí)清灰。但清灰不應(yīng)該破壞粉塵初層為度。4.2.1.2袋式除塵器的結(jié)構(gòu)形式袋式除塵器主要由濾袋、殼體、灰斗和清灰機(jī)構(gòu)構(gòu)成。濾袋——過(guò)濾的主要部件,用纖維織物支撐,多為柱狀;清灰機(jī)構(gòu)是袋式除塵器的主要組成部分,清灰是過(guò)濾裝置運(yùn)行的重要環(huán)節(jié)。按結(jié)構(gòu)特點(diǎn),袋式除塵器劃分為四種:上進(jìn)風(fēng)式和下進(jìn)風(fēng)式、圓袋式和扁袋式、吸入式和壓入式、內(nèi)濾式和外濾式。1)上進(jìn)風(fēng)式和下進(jìn)風(fēng)式上進(jìn)風(fēng)式是指含塵氣流入口位于袋室上部,氣流與粉塵沉降方向一致。

下進(jìn)風(fēng)式是指含塵氣流入口位于袋室下部,氣流與粉塵沉降方向相反。為了安裝、操作方便,減少積灰對(duì)正常運(yùn)行的影響,多采用下進(jìn)風(fēng)方式。4.2.1.2袋式除塵器的結(jié)構(gòu)形式2)圓袋式和扁袋式圓袋式是指濾袋為圓筒形,而扁袋式是指濾袋為平板形、梯形、楔形以及非圓筒形的其他形狀。3)吸入式和壓入式吸入式是指風(fēng)機(jī)位于除塵器之后,除塵器為負(fù)壓工作。壓入式是指風(fēng)機(jī)位于除塵器之前,除塵器為正壓工作。4.2.1.2袋式除塵器的結(jié)構(gòu)形式4)內(nèi)濾式和外濾式內(nèi)濾式是指含塵氣流由袋內(nèi)流向袋外,利用濾袋內(nèi)側(cè)捕集粉塵,粉塵滯留袋內(nèi),這種方式可以采用敞開(kāi)式外殼。外濾式是指含塵氣流由袋外流向袋內(nèi),利用濾袋外側(cè)捕集粉塵,除塵器外殼必須密閉。4.2.1.2袋式除塵器的結(jié)構(gòu)形式4.2.2袋式除塵器的性能及影響因素袋式除塵器屬于高效除塵器,具有凈化效率高,處理氣量大等優(yōu)點(diǎn),但也存在過(guò)濾速度低,設(shè)備體積龐大,濾袋損耗大,壓力損失大,運(yùn)行費(fèi)用較高等缺點(diǎn)。通常用于干燥、除塵效率要求較高的場(chǎng)合。影響袋式除塵器效率的因素有過(guò)濾風(fēng)速、壓力損失、濾料的性質(zhì)、清灰方式、運(yùn)行工況參數(shù)和粉塵的性質(zhì)等。4.2.2.1過(guò)濾風(fēng)速過(guò)濾風(fēng)速是指氣體通過(guò)濾布時(shí)的平均速度。在工程上是指單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)單位面積濾布的含塵氣體的流量。表示袋式除塵器處理氣體的能力,重要的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。

式中uf——過(guò)濾風(fēng)速,m/min;

Q——?dú)怏w的體積流量,m3/h;

A——過(guò)濾面積,m2。過(guò)濾負(fù)荷:q=Q/A每平方米濾布每小時(shí)所過(guò)濾的氣流量,m3/(m2·h)過(guò)濾速度是反映過(guò)濾除塵器處理能力的主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。在實(shí)際運(yùn)行中它是由濾料種類、粉塵粒徑及清灰方式而確定的,一般為0.6~1.0m/min。提高過(guò)濾風(fēng)速可以減少過(guò)濾面積,提高濾料的處理能力。風(fēng)速過(guò)高會(huì)把濾袋上的粉塵壓實(shí),使阻力加大,同時(shí)由于擠壓作用,會(huì)使細(xì)微粉塵透過(guò)濾料,而使除塵效率下降。從經(jīng)濟(jì)上考慮,選用速度高,則相應(yīng)濾布面積減小,則除塵器體積、占地面積和一次投資都會(huì)減小,但同時(shí)除塵器的壓力損失和耗電量卻會(huì)增大。4.2.2.2壓力損失壓力損失是重要的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)之一,決定著除塵器的能量消耗、除塵效率和清灰的時(shí)間間隔。影響因素:結(jié)構(gòu)形式、濾料特性、粉塵性質(zhì)和濃度、氣體的溫度和黏度等?!鱬等于清潔濾料壓損△pf+過(guò)濾層壓損△pd。當(dāng)粉塵初層形成后,壓力損失為500~570Pa時(shí),除塵效率達(dá)99%,當(dāng)壓力損失接近1000Pa時(shí),需要對(duì)濾袋清灰。4.2.2.2壓力損失ζf——清潔濾料的阻力系數(shù),m-1,μ——?dú)怏w的粘度,Pa·s,α——粉塵層的平均比阻力,m/kg;m——濾料上的粉塵負(fù)荷,kg/m2。m=GA/A總阻力為:例題

用袋式除塵器處理含塵煙氣。過(guò)濾面積A=2000m2,處理氣量Q=3000m3/min,煙氣含塵濃度Cp=6g/m3,除塵效率為99%。已知清潔濾布的阻力系數(shù)ζf=4×107m-1,清潔濾布的阻力損失為100Pa。在過(guò)濾20min時(shí),集塵層的平均阻力系數(shù)α=2×109m/kg,求此時(shí)帶有煙塵濾布的總阻力損失。4.2.2.3濾料結(jié)構(gòu)與性質(zhì)袋式除塵器的濾料是濾布,它是袋式除塵器的主要部件,其費(fèi)用一般占設(shè)備費(fèi)用的10%~15%。選用濾料時(shí)必須考慮含塵氣體和粉塵的特性,如氣體的組成、溫度、濕度,粉塵的大小、含水率、黏結(jié)性等。4.2.2.3濾料結(jié)構(gòu)與性質(zhì)濾料應(yīng)具有耐磨、耐腐、阻力低、成本低及使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。表面光滑的濾料,容塵量小,清灰容易,但除塵效率低,適用于含塵濃度低、黏性大的粉塵,采用的過(guò)濾風(fēng)速也不能太高;厚濾料和表面起絨的濾料,容塵量大,粉塵能深入濾料內(nèi)部,保證高效率,可采用較高的過(guò)濾風(fēng)速,但過(guò)濾阻力較大,應(yīng)注意及時(shí)清灰。4.2.2.3濾料結(jié)構(gòu)與性質(zhì)袋式除塵器采用的濾料種類較多,按濾料的材質(zhì)分為天然纖維、無(wú)機(jī)纖維和合成纖維等;按濾料的結(jié)構(gòu)分為濾布和毛毯兩類;按編織方法分為平紋、斜紋和緞紋等。斜紋編織濾料的綜合性能較好。目前,中國(guó)生產(chǎn)的濾料有三大類,即玻璃纖維濾料、聚合物濾料和覆膜濾料玻璃纖維類濾料具有耐高溫(280℃)、耐腐蝕、表面光滑、不易結(jié)露、不縮水等優(yōu)點(diǎn),在工業(yè)生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用。普通玻璃纖維濾布,價(jià)格較低,清灰容易,但除塵效率低,粉塵排放量略大,可在排放要求不高、粉塵價(jià)值低的場(chǎng)合使用;玻璃纖維膨體紗濾布,捕捉粉塵能力好,除塵效率高,價(jià)格適中,適宜在反吹風(fēng)清灰方式的袋式除塵設(shè)備中使用;玻璃纖維針刺毯濾布,具有透氣性好、系統(tǒng)阻力小的特點(diǎn),除塵效率更高,但價(jià)格較貴。4.2.2.3濾料結(jié)構(gòu)與性質(zhì)聚合物類濾料主要包括聚酰胺纖維(尼龍)、聚酯纖維(滌綸729,208)、聚苯硫醚(PPs)纖維、聚丙烯腈纖維(奧綸)、聚乙烯醇纖維(維尼綸)、聚酰亞胺纖維(P84)、芳香族聚酰胺纖維(諾梅克斯)、聚四氟乙烯纖維(特氟綸)等。它具有強(qiáng)度高、抗折性能好、透氣性好、收塵效率高等優(yōu)點(diǎn),適宜在低于130℃廢氣溫度的袋式除塵設(shè)備中使用。

4.2.2.3濾料結(jié)構(gòu)與性質(zhì)玻璃纖維覆膜過(guò)濾材料是在玻璃纖維基布上覆上多微孔聚四氟乙烯薄膜制成的新型過(guò)濾材料;它集中了玻璃纖維的高強(qiáng)低伸、耐高溫、耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn)和聚四氟乙烯多微孔薄膜的表面光滑,憎水透氣,化學(xué)穩(wěn)定性好等優(yōu)良特性。能截留含塵氣流中的全部粉塵,能在不增加運(yùn)行阻力的情況下保證氣流的流通量,是理想的煙氣過(guò)濾材料。4.2.2.3濾料結(jié)構(gòu)與性質(zhì)濾料名稱直徑(μm)耐溫性能(K)吸水率(%)耐酸性耐磨性強(qiáng)度長(zhǎng)期短期棉10~20348~3583688很差稍好1蠶絲18353~36337316~22羊毛5~15353~36337310~15稍好很差0.4尼龍348~3583684~4.5稍好好2.5奧倫398~4084236好差1.6滌綸4134336.5好差1.6玻璃纖維5~85234好差1芳香族聚酰胺4935334.5~5差好2.5聚四氟乙烯393~5230很好很好2.5常用濾料性能表表4.14常用的聚合物濾料及其特性4.2.2.4袋式除塵器的清灰方式

根據(jù)清灰方法的不同,一般將袋式除塵器分為五類:機(jī)械振動(dòng)類反吹風(fēng)類噴嘴反吹類脈沖噴吹類聯(lián)合清灰類1)機(jī)械振動(dòng)類

使用機(jī)械裝置使濾袋產(chǎn)生振動(dòng)而清灰的袋式除塵器。常用以凸輪機(jī)構(gòu)傳動(dòng)進(jìn)行振打式清灰,振打頻率不超過(guò)60次/分;目前用電動(dòng)搖動(dòng)器傳動(dòng)的微振幅清灰方法也有采用,其頻率均高于700次/分。振打式清灰袋式除塵器2)逆氣流清灰

清灰時(shí)的氣流與過(guò)濾時(shí)氣流方向相反。在反向氣流作用下,迫使濾袋縮癟或鼓脹而清灰的袋式除塵器。安裝在濾袋內(nèi)的支撐環(huán)可以防止濾袋完全被壓癟。分為逆氣流吹風(fēng)清灰和逆氣流吸風(fēng)清灰。逆氣流清灰袋式除塵器3)脈沖噴吹類工作原理:含塵氣體由下部進(jìn)氣口進(jìn)入后,分散于除塵箱中,塵粒被阻留于濾袋外表面上,凈化后的氣體由袋內(nèi)經(jīng)文氏管進(jìn)入上部?jī)魵庀?,?jīng)氣管排走。粘附在濾袋外表面上的塵粒通過(guò)脈沖控制儀實(shí)現(xiàn)清灰的目的。脈沖清灰把清灰過(guò)程中每清灰一次,叫做一個(gè)脈沖。圖3.24脈沖噴吹袋式除塵器脈沖噴吹清灰目前常用的有脈沖控制儀、氣動(dòng)控制儀和機(jī)械控制儀等。脈沖噴吹清灰袋式除塵器是一種高效除塵方式,全自動(dòng)清灰,凈化效率達(dá)到99%,過(guò)濾負(fù)荷較高,壓力損失達(dá)到1200~1500Pa。脈沖噴吹清灰適用于中小型布袋除塵器。主要分為:離線清灰——清灰時(shí)停止進(jìn)氣;在線清灰——清灰時(shí)不停止進(jìn)氣。4)回轉(zhuǎn)反吹扁袋式清灰外殼為圓筒形,扁袋沿圓筒呈輻射狀布置,反吹管由軸心向上與懸臂管連接,懸臂管下面正對(duì)濾袋導(dǎo)口設(shè)有反吹風(fēng)口。在相同過(guò)濾面積的條件下空間體較小,可提高單位體積的過(guò)濾面積。扁形濾袋性能好,壽命長(zhǎng),過(guò)濾風(fēng)速1~1.5m/min,凈化效率99%以上。圖3.19回轉(zhuǎn)反吹袋式除塵器

1—懸臂風(fēng)管;2—濾袋;3—灰斗;4—反吹風(fēng)機(jī);5—反吹風(fēng)口;6—花板;7—反吹風(fēng)管5)聯(lián)合清灰類指將上面介紹的兩個(gè)或三個(gè)不同類型的除塵器有機(jī)地聯(lián)接起來(lái),以達(dá)到最佳凈化效率。聯(lián)合除塵器的清灰時(shí)間約為30~60s,時(shí)間間隔約為3~8min,過(guò)濾風(fēng)速一般取2~3m/min,壓力損失為800~1000Pa,清灰效果較好,凈化效率為98%左右。4.2.3袋式除塵器的選型設(shè)計(jì)(1)選定除塵器形式、濾料及清灰方式

首先考慮對(duì)排放標(biāo)準(zhǔn)、除塵效率和處理量的要求,同時(shí)考慮占地面積,設(shè)備投資操作與維修管理費(fèi)用等,其次根據(jù)含塵氣體的性質(zhì)選擇合適的濾袋。(2)選用袋式除塵器應(yīng)注意的事項(xiàng)

高效除塵器,性能穩(wěn)定可靠,負(fù)荷變化適應(yīng)性強(qiáng),運(yùn)行管理方便,收塵便于處理與回收利用;不宜用于處理油霧、水霧及粘結(jié)性強(qiáng)的粉塵,避免結(jié)露“糊袋”現(xiàn)象;濾袋是袋式除塵器的主要部件,選擇耐高溫、耐腐蝕、耐磨、抗爆炸等材料的濾布;根據(jù)粉塵粘結(jié)性、過(guò)濾速度、空氣阻力、壓力損失、凈化效率等制約因素,確定清灰方式和清灰裝置。當(dāng)入口含塵濃度大時(shí),宜設(shè)預(yù)凈化裝置。(3)計(jì)算過(guò)濾面積

根據(jù)氣體處理量的大小,選擇適當(dāng)?shù)倪^(guò)濾速度,計(jì)算過(guò)濾面積。若面積太大,則設(shè)備投資大;若面積過(guò)小,則過(guò)濾阻力大,操作費(fèi)用高,濾布使用壽命短。

除塵器的過(guò)濾面積按下式計(jì)算:

(3.20)式中

A——除塵器的過(guò)濾面積,m2;

Q——除塵器的處理氣體量,m3/h;

uf——除塵器的過(guò)濾風(fēng)速,m/min。(2)計(jì)算過(guò)濾面積過(guò)濾風(fēng)速的選擇:簡(jiǎn)易清灰0.2~0.75m/min

機(jī)械振動(dòng)清灰1.0~2.0m/min

逆氣流反吹清灰2~3.0m/min

脈沖噴吹清灰2.0~4.0m/min

(3)濾袋袋數(shù)的確定確定濾袋尺寸,濾袋的直徑d和長(zhǎng)度L計(jì)算每只濾袋面積:計(jì)算濾袋個(gè)數(shù):式中

A——除塵器的過(guò)濾面積,m2;

d——單個(gè)濾袋的直徑,m;

L——單個(gè)濾袋的長(zhǎng)度,m。

濾袋的直徑由濾布的規(guī)格確定,一般為100~300mm,濾袋的長(zhǎng)度一般取3~5m,可長(zhǎng)達(dá)10~12m。例題某鋼廠用袋式除塵器凈化煙氣,煙氣量為14630m3/h,袋式除塵器由40個(gè)濾袋所組成,直徑為200mm,高為4.5m,試計(jì)算該袋式除塵器的過(guò)濾速度及過(guò)濾負(fù)荷。例題解:(4)壓力損失的選擇采用一級(jí)除塵時(shí),壓力損失一般為980~1470Pa;采用二級(jí)除塵時(shí),壓力損失一般為500~800Pa。(5)選擇過(guò)濾材料在選擇過(guò)濾材料時(shí),要根據(jù)氣體的溫度、濕度、粉塵的粒度、化學(xué)組成、酸堿性、吸濕性、荷電性、爆炸性、腐蝕性等,選擇適當(dāng)?shù)臑V布。

1)一般在含水量較小、無(wú)酸性時(shí)可以根據(jù)含塵氣體溫度來(lái)選用。當(dāng)溫度低于130℃時(shí),常用500~550g/m滌綸針刺氈;當(dāng)溫度低于250℃時(shí),宜選用芳綸諾梅克斯針刺氈。(5)選擇過(guò)濾材料

2)當(dāng)含水分量較大、粉塵濃度也比較大時(shí),宜選用防水、防油濾料或覆膜濾料(基布應(yīng)是經(jīng)過(guò)防水處理的針刺氈)。3)當(dāng)含塵氣體含酸、堿性且氣體溫度低于190℃時(shí),常選用萊通針刺氈。若氣體溫度低于240℃,耐酸堿性要求不太高時(shí),可選用聚酰亞胺針刺氈。4)當(dāng)含塵氣體為易燃易爆氣體時(shí),選用防靜電滌綸針刺氈;當(dāng)含塵氣體既有一定的水分又為易燃易爆氣體時(shí),選用防水、防油、防靜電(三防)滌綸針刺氈。4.2.4袋式除塵器維護(hù)管理4.2.4.1一般維護(hù)管理操作人員應(yīng)填寫運(yùn)行記錄,

主要是除塵器運(yùn)行時(shí)的溫度、

壓差和噴吹壓力等參數(shù),

確保在規(guī)定的參數(shù)下運(yùn)行,若發(fā)現(xiàn)異常應(yīng)找出原因并及時(shí)處理。維修人員應(yīng)經(jīng)常對(duì)袋式除塵器的清灰,

輸灰裝置的運(yùn)動(dòng)部件進(jìn)行點(diǎn)檢,

發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)處理,經(jīng)常觀察排氣筒排出氣體的粉塵濃度,

如因破袋引起排放超標(biāo),應(yīng)及時(shí)更換濾袋。

4.2.4袋式除塵器維護(hù)管理4.2.4.2運(yùn)行維護(hù)管理應(yīng)在工藝設(shè)備啟動(dòng)前20min啟動(dòng)除塵器,并對(duì)壓力指示計(jì)、

壓力報(bào)警器以及氣體溫度計(jì)等進(jìn)行檢查并確認(rèn)其處于正常狀態(tài)。處理風(fēng)量應(yīng)不超出設(shè)計(jì)值,風(fēng)量增加會(huì)引起濾速增大,

導(dǎo)致濾袋泄漏破損、

濾袋張力松弛等。風(fēng)量減少會(huì)使管道風(fēng)速變慢,

粉塵在管道內(nèi)沉積,

將影響粉塵抽吸。若發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)風(fēng)量發(fā)生較大變化,

應(yīng)立即查找原因。

4.2.4袋式除塵器維護(hù)管理處理高溫高濕氣體,重新開(kāi)機(jī)時(shí)應(yīng)對(duì)袋式除塵器預(yù)熱,

應(yīng)注意由于結(jié)露而造成的濾料網(wǎng)眼堵塞和除塵器機(jī)殼內(nèi)表面的腐蝕問(wèn)題,為避免濾袋室內(nèi)的結(jié)露,要在系統(tǒng)冷卻之前,

把含濕氣體排出去,

通入干燥的空氣,處理易燃易爆氣體時(shí),為防止爆炸,要查明及O2及CO的濃度及處理氣體的溫度等因素。收集在灰斗內(nèi)的粉塵,應(yīng)按規(guī)定的順序和周期及時(shí)排出。袋式除塵器的清灰是影響設(shè)備運(yùn)行的重要因素。清灰周期過(guò)短會(huì)影響清灰裝置和布袋的壽命,清灰周期過(guò)長(zhǎng),會(huì)影響清灰效果。袋式除塵器的清灰周期和時(shí)間需根據(jù)設(shè)備的運(yùn)行工況進(jìn)行合理調(diào)整。

4.2.4袋式除塵器維護(hù)管理要及時(shí)對(duì)濾袋吊具進(jìn)行調(diào)整。袋式除塵器安裝并使用1-2一個(gè)月后,

濾袋會(huì)伸長(zhǎng)。應(yīng)對(duì)濾袋吊掛機(jī)構(gòu)長(zhǎng)度進(jìn)行調(diào)整。彈簧式的濾袋吊掛機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)1年后,

應(yīng)把不合適的彈簧換掉。要對(duì)附屬設(shè)備進(jìn)行調(diào)整。管道和吸塵罩是重要的附屬設(shè)備,在運(yùn)轉(zhuǎn)初期很容易通過(guò)異常振動(dòng)影響吸氣效果,

應(yīng)及時(shí)對(duì)其進(jìn)行調(diào)整。

4.2.4袋式除塵器維護(hù)管理停止運(yùn)行后的維護(hù)。要注意風(fēng)機(jī)的清掃,

防銹等工作,

特別要防止灰塵和雨水等進(jìn)入電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子和風(fēng)機(jī)、

電動(dòng)機(jī)的軸承部分。風(fēng)機(jī)每3個(gè)月應(yīng)啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)一次;

有冰凍季節(jié)的地區(qū),

除塵系統(tǒng)停車時(shí),

冷卻水和壓縮空氣的冷凝水應(yīng)完全放掉;

清掃管道和灰斗內(nèi)積塵,

清灰機(jī)構(gòu)與驅(qū)動(dòng)部分要注意注油。如果是長(zhǎng)期停車,

還應(yīng)取下濾袋,放在倉(cāng)庫(kù)中妥善保管。

4.3靜電除塵器定義:電除塵是利用高壓電場(chǎng)產(chǎn)生的靜電力,使帶電粉塵從氣體中分離凈化的方法。與其他除塵器相比,根本區(qū)別在于:實(shí)現(xiàn)粉塵與氣流分離的力(主要是靜電力)直接作用在粉塵上,而不是作用在整個(gè)氣流上。電除塵器的主要優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn):——壓力損失小,一般為200~500Pa——可分離的粒徑范圍在0.05~200um——處理煙氣量大,可達(dá)105~106m3/h——能耗低,大約0.2~0.4kWh/1000m3——對(duì)細(xì)粉塵有很高的捕集效率,可高于99%——可在高溫或強(qiáng)腐蝕性氣體下操作缺點(diǎn):——一次性投資高,占地面積大;——安裝精度要求高;——對(duì)粉塵比電阻有一定要求。一、電除塵的原理電除塵的基本原理包括:電暈放電塵粒的荷電荷電塵粒的遷移和捕集粉塵的清除4.3.1靜電除塵器的結(jié)構(gòu)4.3.1.1靜電除塵器的結(jié)構(gòu)形式根據(jù)集塵極的形式:管式、板式;根據(jù)氣流的流動(dòng)方式:立式、臥式;根據(jù)粉塵在電除塵器內(nèi)的荷電方式及分離區(qū)域布置的不同:?jiǎn)螀^(qū)、雙區(qū)電除塵器。根據(jù)除塵方式的不同:濕式電除塵和干式電除塵。1)管式和板式電除塵器在圓管的中心放置電暈極,而把圓管的內(nèi)壁作為集塵極,集塵極的截面形狀可以是圓形或六角形。管徑一般為150~300mm,管長(zhǎng)3~5m,電暈線用重錘懸吊在集塵極圓管中心。含塵氣體由除塵器下部進(jìn)入,凈化后的氣體由頂部排出。電場(chǎng)強(qiáng)度高且變化均勻,但清灰較困難。多用于凈化含塵氣量較小或含霧的氣體。圖4.22(a)

管式電除塵器放電金屬線電暈極

含負(fù)離子區(qū)

電暈區(qū)

金屬管集塵極

板式電除塵器是由多塊一定形狀的鋼板組合成集塵極,在一系列平行金屬板間(作為集塵極)的通道中設(shè)置電暈極。極板間距:200~400mm;極板高度:2~5m;極板總長(zhǎng)度:根據(jù)對(duì)除塵效率高低的要求而定;通道數(shù):根據(jù)處理氣量定,少則幾十,多則幾百。板式電除塵器由于幾何尺寸靈活而在工業(yè)除塵中廣泛應(yīng)用圖4.22(b)

板式電除塵器1)管式和板式電除塵器2)立式和臥式電除塵器立式電除塵器通常做成管式,垂直安裝。含塵氣流在自下而上流動(dòng)過(guò)程中完成凈化過(guò)程。特點(diǎn):占地面積小,在高度較高時(shí),可以將凈化后的煙氣直接排入大氣而不另設(shè)煙囪,但檢修不如臥式方便。2)立式和臥式電除塵器臥式電除塵器多為板式,氣體在其中水平通過(guò),含塵氣流凈化過(guò)程是在氣流水平運(yùn)動(dòng)過(guò)程中完成的。每個(gè)通道內(nèi)沿氣流方向每隔3m左右(有效長(zhǎng)度)劃分單獨(dú)電場(chǎng),常用的是2~4個(gè)電場(chǎng)。特點(diǎn):臥式電除塵器安裝靈活、維修方便,適用于處理煙氣量大的場(chǎng)合。

電除塵器外觀圖臥式立式單區(qū)式電除塵器:雙區(qū)式電除塵器:?jiǎn)螀^(qū)電除塵器雙區(qū)電除塵器3)單區(qū)和雙區(qū)電除塵器4)濕式和干式電除塵器干式電除塵器:通過(guò)振打的方式使電極上的積塵落入灰斗中,

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