高溫?zé)焿m顆粒捕集技術(shù)探討

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1、高溫?zé)焿m顆粒捕集技術(shù)探討-廢氣處理簡(jiǎn)介：本文探討了高溫?zé)焿m顆粒特性對(duì)除塵器的影響，具體介紹當(dāng)前高溫?zé)焿m的捕集方式及其煙塵捕集方式的優(yōu)劣，提出高溫?zé)焿m除塵技術(shù)存在的問(wèn)題及研究發(fā)展方向，它對(duì)于節(jié)能具有重要意義和廣闊的應(yīng)用發(fā)展前景。關(guān)鍵字：高溫　煙塵顆粒　捕集1.概述　　高溫含塵氣體凈化或氣固分離的問(wèn)題，在化工、石油、冶金、能源及其他行業(yè)中都是十分重要的關(guān)鍵問(wèn)題之一，在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中常產(chǎn)生高溫含塵氣體，由于不同工藝需要或回收能量，以達(dá)到節(jié)能的目的，或者滿足環(huán)境要求達(dá)到環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)，都需對(duì)高溫含塵氣體進(jìn)行除塵，在高溫條

2、件下，隨著溫度的增加，作用在運(yùn)動(dòng)顆料上的粘性阻力增加，高溫時(shí)采用的設(shè)備材質(zhì)結(jié)構(gòu)形式以及熱膨脹等工程問(wèn)題會(huì)影響設(shè)備協(xié)調(diào)的有效正常運(yùn)行，因此，高溫條件下氣固分離技術(shù)是一個(gè)有較高的難度且亟待開(kāi)發(fā)的課題，在國(guó)內(nèi)外極受重視，它不僅對(duì)環(huán)境污染起著極其關(guān)鍵的作用，而且是保護(hù)動(dòng)力設(shè)備、防止設(shè)備的腐蝕及磨損、大幅度提高動(dòng)力設(shè)備系統(tǒng)的效率及提高設(shè)備安全運(yùn)行及節(jié)能的必要措施，它的理論研究及應(yīng)用技術(shù)開(kāi)發(fā)研究具有重要意義和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。2.高溫?zé)焿m顆粒的特性　　溫度影響分離器性能最基本的原因，是當(dāng)溫度變化時(shí)含塵氣體的一些性質(zhì)如密度、粘度等發(fā)

3、生改變，影響煙塵顆粒的運(yùn)動(dòng)規(guī)律及特性，從而影響分離器的分離效率，并同時(shí)對(duì)分離設(shè)備提出耐高溫的特殊要求。高溫高效除塵技術(shù)的特點(diǎn)是：所要求凈化的含塵氣體溫度高(600～1400℃)；顆粒細(xì)(通常dp5μm的顆粒，達(dá)到出口濃度<12mg/m3或C<1.8～2mg/Nm3。它主要包括金屬纖維過(guò)濾器和微孔陶瓷過(guò)濾器?！　〗饘倮w維過(guò)濾器一般用于650℃以下，它具有抗機(jī)械沖擊，抗溫度沖擊性能較好，除塵效率高等優(yōu)點(diǎn)，但在高溫下存在腐蝕問(wèn)題和濾材價(jià)格較高等缺點(diǎn)。比利時(shí)研制的Fecralloy纖維工作溫度可達(dá)1000℃。效率在99

4、.999％以上，但價(jià)格在5000元/m2?！　「邷靥沾蛇^(guò)濾器是最有前途的高溫除塵設(shè)備，其主要的捕集過(guò)程發(fā)生在過(guò)濾器表面聚集的塵粒層(濾餅)中，慣性、截留、碰撞和重力等捕集機(jī)理在每一過(guò)濾循環(huán)中，作用是很短暫的，過(guò)濾器清灰之后一旦濾餅形成，篩濾作用就成了主要機(jī)理，由高密度陶瓷材料制成的陶瓷過(guò)濾器元件，主要有棒式、管式、交叉流式三種，可抗700℃以上高溫，能達(dá)到較高的除塵精度，該過(guò)濾器的主要缺陷是過(guò)濾元件易于損壞，除塵器械的結(jié)構(gòu)上連接困難，價(jià)格高，高溫陶瓷過(guò)濾器需進(jìn)一步研究的課題主要有：研究和改進(jìn)減少過(guò)濾元件的損壞；

5、改進(jìn)對(duì)熱沖擊的抵抗能力；對(duì)化學(xué)反應(yīng)破壞的機(jī)理進(jìn)行研究；改進(jìn)過(guò)濾器的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；改進(jìn)過(guò)濾元件的材料等。4.8　顆粒床高溫過(guò)濾器　　顆料床過(guò)濾器為達(dá)到過(guò)濾高溫氣體的目的，需用耐高溫的顆料介質(zhì)作為濾料，石英砂等一般可滿足要求，它不僅耐磨，在300℃～400℃下可長(zhǎng)期連續(xù)使用，這種過(guò)濾器具有耐高溫、抗沖擊、耐腐蝕、除塵效率較高及過(guò)濾介質(zhì)費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)。因而，近幾年發(fā)展很快?！　☆w料床過(guò)濾器主要是通過(guò)顆料間的空隙和曲折道來(lái)發(fā)揮除塵作用，除了直接攔截外，它還匯集了布朗擴(kuò)散、重力沉降和靜電力等多種除塵機(jī)理?！　≡摲N過(guò)濾器按床

6、層的流態(tài)可劃分為：固定床、移動(dòng)床和流化床等型式，過(guò)濾效率還不高，因而離工業(yè)廣泛應(yīng)用還有一段距離?！　☆w料床過(guò)濾器在高溫?zé)煔獬龎m中，具有較好的應(yīng)用前景，通過(guò)進(jìn)一步的深入研究和設(shè)計(jì)上的改進(jìn)，顆料層過(guò)濾器還可以與煙氣脫硫相結(jié)合，從而拓展自身的性能，這是一個(gè)今后需深入研究及探討的課題。4.9　錯(cuò)流過(guò)濾器　　在美國(guó)先進(jìn)燃煤發(fā)電系統(tǒng)中，使用錯(cuò)流過(guò)濾器進(jìn)行高溫除塵已顯出了很大的吸引力，錯(cuò)流除塵工藝有兩種，一種為Crewmen軸向錯(cuò)流技術(shù)。另一種為常規(guī)流技術(shù)，它與陶瓷管過(guò)濾及顆粒床過(guò)濾基本原理一致，不過(guò)它能夠提供的比表面積比其

7、它過(guò)濾器技術(shù)的多，故顆料與屏障層接觸的機(jī)會(huì)相應(yīng)大得多，所以錯(cuò)流過(guò)濾能夠帶來(lái)高效除塵效率?！　″e(cuò)流過(guò)濾器捕集效率大于99.9％，容塵量為108m3/m2·h，造價(jià)377美元/m2，存在的主要問(wèn)題是機(jī)械支撐物困難。5.高溫?zé)焿m捕集技術(shù)研究的前景　　當(dāng)前，世界上石油藏量日益減少，以煤為原料已成為工業(yè)生產(chǎn)的重要途徑，中國(guó)是世界上第三能源生產(chǎn)國(guó)和第二大電力生產(chǎn)國(guó)。煤炭已占中國(guó)總能源的3/4。燃煤電力提供了90％以上的熱力和動(dòng)力，煤電約占總電力生產(chǎn)的80％。如何充分合理地利用資源是一個(gè)重大技術(shù)課題。因此，發(fā)展?jié)崈羧济杭夹g(shù)是

8、實(shí)現(xiàn)工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重大戰(zhàn)略步驟，其中高溫除塵技術(shù)起著極其關(guān)鍵的作用。　　煤加壓態(tài)流化燃燒及整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)變電技術(shù)(PFBC/IGCC)是世界上許多先進(jìn)國(guó)家大力發(fā)展的一項(xiàng)高新技術(shù)，也是我國(guó)“九五”攻關(guān)項(xiàng)目，該技術(shù)不僅可以大大地提高發(fā)電廠的熱效率，并且可以簡(jiǎn)化流程，降低成本，目前，我國(guó)該除塵技術(shù)已進(jìn)入中試，這一技術(shù)的一個(gè)難點(diǎn)就是要求進(jìn)入燃?xì)馔钙礁哌_(dá)900～1300℃的氣體除塵，為了減