目前,經(jīng)濟(jì)的快速增長帶動了各個行業(yè)的飛速發(fā)展。但是近年來,由于大量工業(yè)廢氣的排放,導(dǎo)致許多城市遭受了嚴(yán)重的空氣污染。保護(hù)大氣環(huán)境已經(jīng)成為目前乃至今后研究的重要課題,已受到全國甚至全世界的關(guān)注。在工業(yè)生產(chǎn)中采取正確的環(huán)保除塵方法,是降低大氣污染的主要途徑之一。文章主要研究了環(huán)保除塵方法在工業(yè)燃煤鍋爐中的應(yīng)用。
目前,燃煤鍋爐對大氣環(huán)境的污染危害很大。鍋爐排放的煙氣中含有大量的SO2、NOX和粉塵顆粒等多種有害成份,直接對大氣環(huán)境造成嚴(yán)重污染。粉塵大多數(shù)都在10μm以下,能夠懸浮在大氣中,嚴(yán)重影響空氣環(huán)境質(zhì)量。PM2.5以下的粉塵,是可吸入粉塵,對人們的身體健康可造成嚴(yán)重危害。因此,需要有效治理燃煤鍋爐產(chǎn)生的粉塵,從而提高環(huán)境質(zhì)量。我們目前常用的環(huán)保除塵設(shè)備有電除塵和陶瓷過濾除塵,這兩種除塵設(shè)備的應(yīng)用不會產(chǎn)生二次污染,對我國的工業(yè)發(fā)展起到非常重要的作用。
環(huán)保除塵設(shè)備應(yīng)用現(xiàn)狀
除塵器是在燃煤鍋爐、冶金、化工以及環(huán)境保護(hù)等行業(yè)中廣泛采用的一類氣-固分離機(jī)械的總稱。特別是在對高溫氣體中固態(tài)粒子的脫除、回收中起著關(guān)鍵的作用。通常,氣體中大于10μm的固體顆粒比較容易分離和收集,但是在10-0.1μm的固體顆粒,特別是1μm以下的微塵粒比較難以去除,也對人體健康有害。目前,隨著人們環(huán)保意識的逐漸提高和科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,對高效除塵的需求也不斷提高,開發(fā)新的高效除塵設(shè)備已成為當(dāng)務(wù)之急。
目前應(yīng)用在燃煤鍋爐除塵的主要方法有以下三種:
1.1.高性能機(jī)械除塵器
旋風(fēng)除塵器是高性能機(jī)械除塵器的代表,分單級和多級旋風(fēng)除塵器。它是利用離心力作用將塵粒從高溫氣流中分離捕集下來,及時去除。旋風(fēng)除塵器運行成本相對較低,但對粒度低于5-10μm的煙塵顆粒無效,原因是對于塵粒上施加的慣性力很小。系統(tǒng)工況運行不穩(wěn)定,不能處理粘性大的氣體。若粒子載荷在低于0.01%-0.02%時,切線速度必須達(dá)到21-27m/s時,才能有效清除塵粒,這遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足凈化后的高溫?zé)煔鉄焿m濃度的規(guī)定要求。因此,一般旋風(fēng)除塵器只能作為預(yù)除塵設(shè)備,使從氣化爐出來的高溫?zé)煔夂瑝m濃度降低到0.5%以下,再進(jìn)行二次除塵。
1.2.聲波團(tuán)聚除塵器
聲波團(tuán)聚除塵器可布置于旋風(fēng)除塵器前。這種除塵器的工作原理是采用聲波團(tuán)聚的形式,在空氣發(fā)生器中產(chǎn)生800-900Hz的高頻聲波,聲波的振幅可達(dá)到157dB。當(dāng)塵粒通過聲場時,引起塵粒共振,0.1-10μm的顆粒相互碰撞而凝聚在一起,從而增加旋風(fēng)除塵器的除塵功效。該除塵器一般適用于去除高濃度微細(xì)粉塵。
1.3.高性能電除塵器
電除塵器的工作原理是利用高壓電場產(chǎn)生的靜電使煙氣發(fā)生電離,氣流中的粉塵荷電在電場作用下與氣流分離,因此也叫靜電除塵器。靜電除塵器與其他除塵設(shè)備相比,耗能少,除塵效率高,除塵效率在95%-99.6%之間,可捕集分離0.1μm以下的細(xì)微塵粒,適用于高溫高壓下的除塵。實踐證明,處理的高溫?zé)煔饬吭酱螅褂渺o電除塵器的投資和運行費用越經(jīng)濟(jì),能夠滿足環(huán)境保護(hù)的達(dá)標(biāo)要求。
環(huán)保除塵方法研究
環(huán)保除塵的方法有很多,本文主要研究采用陶瓷過濾除塵和靜電除塵兩種。通過分析查閱資料,對兩種除塵方法進(jìn)行以下分析比較:
2.1.陶瓷過濾除塵
陶瓷過濾除塵器的除塵原理是通過陶瓷顆粒捕集物進(jìn)行塵粒捕集分離。即當(dāng)氣流攜帶的粉塵接近捕集物時,會產(chǎn)生短程慣性碰撞和攔截,擴(kuò)散后對粉塵起到攔截作用,能夠?qū)⒎蹓m從氣流中分離出來,達(dá)到捕集分離的目的。假設(shè)粉塵顆粒直徑在1μm或以上,這些顆粒的慣性碰撞占有主導(dǎo)地位,對于小于1μm以下的顆粒,可以按照擴(kuò)散的原理進(jìn)行捕集的處理,能夠達(dá)到較高水平的處理效果。
陶瓷過濾除塵的重要組成部分是多孔陶瓷制成陶瓷過濾元件。多孔陶瓷是一種以剛玉砂、石英砂、礬土等耐火原料為骨料,配以結(jié)合劑等,經(jīng)過處理以后,用1000℃以上高溫進(jìn)行燒結(jié)而制成的陶瓷過濾材料。目前研究廣泛的陶瓷過濾器,內(nèi)部結(jié)構(gòu)中分布了很多的開口氣孔,孔徑均勻,孔隙率高,結(jié)構(gòu)的過濾阻力小,滲透性好,耐高溫,耐腐蝕性強(qiáng),使用壽命長,產(chǎn)生二次污染較少,對煙塵的過濾效果好,提高了高溫煤氣的凈化效果,是一種應(yīng)用前景廣闊的環(huán)保除塵方法。
2.2.電除塵
電除塵是將含有粉塵顆粒的氣體,在接有高壓直流電源的陰極線(又稱電暈極)和接地的陽極板之間所形成的高壓電場通過時,由于陰極發(fā)生電暈放電,氣體被電離。此時,帶負(fù)電的氣體離子,在電場作用下,向陽極運動,在運動中與粉塵顆粒相碰撞,使塵粒荷以負(fù)電,荷電后的塵粒在電場力的作用下,也向陽極運動,到達(dá)陽極后,放出所帶的電子,塵粒沉積于陽極板上,而得到凈化后的氣體排出防塵器外。
電除塵器的除塵過程依次為氣體電離——塵粒荷電——塵粒沉積——振打清灰。
電除塵是一種高效的除塵方式,跟旋風(fēng)除塵器、顆粒層除塵器等相比,它能夠?qū)㈦姷淖饔昧κ┘釉跓煔獾膲m粒上,把塵粒從煙氣中分離出來。同時具有很多特點:如除塵效率高,阻力損失小,耗能小,可操作溫度高,處理氣體范圍大,運行費用低等。由于靜電除塵技術(shù)在環(huán)保除塵方面具有明顯的優(yōu)勢,是目前普遍采用的一種高效可靠的除塵技術(shù)。
隨著工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展和人類生活水平的提高,煤、石油、天然氣等燃料的需求量不斷增大,排放的大量有害氣體嚴(yán)重影響了人們的日常生活,制約著生態(tài)環(huán)境的建設(shè)。通過本文對環(huán)保除塵方法的研究分析,選擇正確的除塵方法可以有效地減少廢氣污染,改善大氣環(huán)境,從而減輕污染對人們身心健康帶來的威脅,對環(huán)境保護(hù)起到了至關(guān)重要的作用,具有指導(dǎo)性意義。