近年來,新建新型干法水泥窯頭、窯尾煙氣除塵全部采用袋式除塵器取代了曾經采用電除塵器。煙塵排放濃度一般都低于20mg/m3,有的在110mg/m3以下。袋式除塵技術在燃煤電廠鍋爐煙氣除塵方面的應用越來越多,濾袋平均使用壽命為3年左右,有的超過4年。
現代化大生產的自動化程度要求很高,作為輔助設施的除塵系統的操作和維護不應需要過多的人的參與。對于現代袋式除塵系統,如果其控制系統僅僅實現過濾、清灰和排灰的常規控制是不能滿足要求的。現代袋式除塵控制系統應能夠在工況條件發生變化時,自動識別,并自動調節控制策略、調整控制參數,實現自適應控制。目前,袋式除塵器以PLC或工控機為主機,以數字控制為主,鮮有智能控制用于袋式除塵的報導,而“智能化”的控制系統在不遠的將來會成為現實。2高溫煙氣袋式除塵器現狀
高溫煙氣是指溫度在220℃以上、含有大量粉塵的工業廢氣,這些廢氣主要來自水泥廠、石油化工廠、金屬冶煉廠、垃圾焚燒廠和玻璃廠等工業部門,這類廢氣對環境污染嚴重。
(1)高溫煙氣除塵技術的種類
高溫煙氣除塵技術的種類主要有旋風除塵、濕法除塵、靜電除塵、過濾除塵等。
1)旋風除塵
旋風除塵,如名所述利用旋轉離心力作用將塵粒從氣流中分離并捕集下來。旋風除塵器結構簡單、操作方便、造價較低,除塵效率一般達85%左右,不適用于分離小于5~l0μm的顆粒。對于高溫旋風除塵,含塵氣體粘性變大,旋風除塵效果差。旋流式分離器(龍卷風除塵器)和多管除塵器,改進結構、提高氣流旋轉速度,除塵效率提高。雖然如此,但是由于其結構復雜,能耗較大,其應用沒有推廣。
2)濕法除塵
濕法除塵,使用水或其它液體直接過濾含塵氣體,利用水滴和塵粒的慣性碰撞將塵粒從氣流中分離出來。濕法除塵器可同時對多種氣體進行凈化,但是耗能高,易產生二次污染,環保行業應用很少。對于高溫煙氣,若采用濕法除塵,其流程過長,操作復雜,運行費用高,因此不建議使用。
3)靜電除塵
靜電除塵,利用電場捕捉粉塵顆粒。靜電除塵器具有 ,捕獲粉塵粒徑小,壓力損失低的優點。但是,靜電除塵器一次性投資和運行費用高,電壽命短,對于含易燃物質的煙氣還存在電火花引起爆炸的問題。對于含塵高溫煙氣還存在粉塵的比電阻和對煙氣成分敏感、高溫絕緣等問題,穩定的電暈電荷需要高壓條件,短時間內,很難突破。
4)過濾除塵
過濾除塵,是使含塵氣流通過過濾材料而將粉塵與煙氣分離。袋式除塵器除塵,捕獲粉塵顆粒粒徑可達亞微米級,便于直接回收干料。雖然袋式除塵器在工業尾氣的除塵方面是目前應用較多的過濾式除塵器,其但在高溫除塵等方面的技術待進一步改進。高溫煙氣袋式除塵系統需要適應高溫、高含塵濃度,提器的濾塵、清灰和控制性能,運行穩定,延長使用壽命。除塵器的關鍵元件是濾袋,而濾袋除塵效率的關鍵是濾料,目前主要采用聚四氟乙烯覆膜濾料,這種濾料,除塵,使用壽命長。
顆粒層過濾除塵在高溫除塵、粘性或弱粘性粉塵捕集、及易爆易燃粉塵捕集等方面,顆粒層過濾除塵呈現出了的優點。提高顆粒層對微細粒子的過濾效率,是顆粒層過濾除塵技術需要攻克的關鍵問題。
剛性陶瓷過濾在溫度高于500℃時,不易清灰,存在性失效問題。反復反吹清灰造成的熱沖擊和機械沖擊易使陶瓷管易脆裂,造成管子與管板間密封失效,這些問題使其進入工業化還有很大距離。利用燒結金屬多孔材料具有非常好的整體強度,不易發生斷裂,而且長期穩定工作。但其投資費用過大,目前還無法廣泛應用于工業尾氣治理。
我國現有工業窯爐20余萬座,在生產過程中排放大量高溫含、高含塵濃度的氣體,嚴重地污染大氣環境。我國工業窯爐尾氣除塵治理早期,以使用干式旋風除塵為主,但除塵效果不理想。接著采用水膜除塵,雖然除塵效率提高,但因后續工序復雜、費用高等原因,很快被高壓靜電除塵代替。靜電除塵應用經歷時間很長,至今依舊存在于工業尾氣治理系統中。高溫濾料攻克高溫難題,高溫袋式除塵隨之發展,經歷電改袋的過程,成為高溫除塵主力。