當前,我國經濟已進入高速發(fā)展階段,以資源、能源消耗性為主的重工業(yè)(電力、建材、冶金、化工等)發(fā)展,我國已成為世界一大鋼鐵、水泥、煤炭、化纖生產國;大電力、有色金屬、化肥生產國。2008年,我國鋼鐵產量突破5億噸,約占產量的40%,連續(xù)23年居世界第1位。水泥產量13.9億噸,約占產量的1/2,連續(xù)24年居世界第1位;火電發(fā)電量27793億千瓦時,僅次于美國,居世界第2位。上述高耗能、高污染產業(yè)的發(fā)展,帶來了嚴重的環(huán)境污染問題,由于空氣、水以及工業(yè)等環(huán)境污染帶來的經濟損失每年在1000億元以上,我國“十五”期間用于環(huán)境保護的投資為GDP的2.2%。
重工業(yè)排放的大氣污染物以高溫煙氣為主要特征,煙塵類顆粒物為主要控制對象之一。作為控制總量法規(guī),對工業(yè)的各類鍋爐、爐窯制定的排放值陸續(xù)進行修訂,嚴格要求其降低排放量。由于袋式除塵技術能使煙氣出口煙塵濃度小于30mg/m³,高溫煙氣排放控制技術已由電除塵技術逐步轉變到以袋式除塵技術為主。
布袋除塵器是治理大氣污染的除塵設備,主要優(yōu)點是:不受粉塵種類、粒徑大小以及粉塵濃度(可高至≥1000g/m³)、比電阻的限制。除塵效率可穩(wěn)定達到-,排放濃度<30mg/m³,甚至<5mg/m³;可有耐常溫80℃-130℃、180℃-260℃、、、、長壽命(1.5-4年)等不同性能的各種濾料供選擇;處理風量大,占地面積小,能適應工藝負荷變化和風量的波動;可不停機而分室停風進行維修換袋;可利用原有的電除塵器、效率較低的布袋除塵器的殼體,改造成為新的布袋除塵器;結構較電除塵器簡單,一次性投資較低,可靈活分室,模塊式布置。
布袋除塵器的缺點是:要求控制煙氣的溫度在濾袋所能承受的范圍內,以防止溫或酸結露損傷濾袋,防止水結露糊袋,袋除塵器本體阻力較電除塵器大,一般為1000-1500Pa,較大為2000Pa;濾料壽命一般為1-3年,每隔數(shù)年就需更換濾袋。
在化學、石油、冶金、電力、水泥等工業(yè)生產中,會產生大量的高溫含塵氣體,涉及含塵氣體在高溫下直接凈化除塵和應用的廣泛。
以前高溫煙塵的治理主要是采用電除塵器,但隨著對環(huán)保標準的不斷提高,特別是近年來對煙塵排放標準提高,出口濃度指標為50-100mg/m³,有的地方要求排放濃度<50mg/m³,甚至20-30mg/m³,而電除塵器已難以達到,從而推動了布袋除塵器的應用。
近10年來,袋式除塵技術發(fā)展,過去在應用中遇到的、、抗結露、過濾材料的許多技術難題已逐步解決,袋式除塵技術和產品已可以滿足當前國內冶金、建材、化工、電力等行業(yè)處理各類性質煙氣的需要。
高溫氣體介質過濾除塵技術的核心是高溫濾料。濾料是布袋除塵器的關鍵材料,其優(yōu)劣直接關系到除塵器性能,一般應滿足以下條件:結構合理,粉塵捕集率高。剝離性能好,易清灰,不易結垢;透氣性適宜,阻力低.具有足夠的強度,尺寸穩(wěn)定性好。具有良好的耐溫、耐化學腐蝕,耐氧 化、抗水解和適應性廣等性能;原料來源廣泛,性能穩(wěn)定;,壽命長。
當布袋除塵器開始除塵時,粉塵會直接吸附在濾料表面,開始很多粉塵微顆粒會透過濾料,但是隨著過濾過程的進行,較大的粉塵顆粒阻擋住了孔隙,縮減了孔隙的面積,使得較小的粉塵顆粒也不能通過而被阻擋在濾袋的表面。在濾料的表面慢慢 聚集起的一層粉塵叫做“一次粉塵層”或“集塵層”如果吧濾料和一次粉塵層看做篩子,相當于前者是粗篩子,后者是細篩子,前者是孔隙大,后者是孔隙小。所以,微小的粉塵顆粒也被篩子擋住,從而提 高了濾料的除塵效率。
鍋爐除塵器含塵氣體直接排放時,滿足下述幾個條件,如污染物濃度,排放量的多少,有無經濟經濟的治理方法及能否用大氣凈化等。
①鍋爐除塵器含塵氣體直接排放時應污染物的濃度
當工業(yè)鍋爐除生產中產生的污染物濃度并不高時,直接排放不會超過排放標準,此時可直接排放,弱污染物總排放量超標,污染物濃度雖然比較較低,也不能直接排放,應采取治理措施后在排放。
②鍋爐除塵器含塵氣體直接排放時應注意污染物的總排放量
生產規(guī)模很小的工業(yè)企業(yè),排放的煙氣中污染物含量較少,直接排放無論從污染物濃度還是污染物總量上都不會超過或地方的有關標準,可以直接排放。但是在排放后會對周圍環(huán)境造成污染或其它影響時,應采取相應的措施后在排放。
③鍋爐除塵器含塵氣體直接排放時應注意大氣的自凈作用
工業(yè)煙氣的直接排放應充分利用大氣的自凈作用,使進入大氣的污染物逐漸消失,已達到化或少害化。在容易造成污染物“搬家”或污染物加重的場合,都應盡可能的避免直接排放煙氣。
由于高速含塵氣體對除塵器設備內壁的強烈沖刷,除塵器的殼體、閥門或者管道極容易被磨損,特別是旋風除塵器的蝸殼和錐體部分的磨損嚴重。因此,解決好除塵器設備的磨損問題是除塵系統(tǒng)正常工作的重要環(huán)節(jié)。
解決磨損問題,可以有多種途徑。
(1)選取合適的除塵管道流速和壁厚,增加其抗磨損能力。
(2)對于除塵器,可采用材料(如花崗巖、陶瓷等)制作除塵器本體,如麻石水膜除塵器和陶瓷多管旋風除塵器陶瓷多管旋風除塵器等。
(3)針對磨損性大的粉塵。較好在易于磨損的部位,如管道的彎頭、旋風除塵器的內壁等處敷設涂料或采用內襯的方法來解決。內襯除采用一般的涂料外,還可以采用鑄石、瓷磚、鑄鐵等材料。