东北电力科学研究院王莉2011年5月20日烟气除尘技术1、颗粒污染物 .PPT

1、颗粒污染物的来源 大气中的颗粒污染物主要来自两个方面： 一是由火山爆发、土壤灰尘、森林火灾等自然污染源所产生； 二是人为因素造成大气污染的污染源，它主要是来自矿物燃料的燃烧过程及部分工矿业生产过程中的排放。 颗粒污染物是大气中普遍存在且无恒定化学成分的物质，有些本身就是有害物质，被人体吸入后危害人体健康。有些颗粒污染物本身可能无毒，但它能吸附其他气态污染物并发生一系列反应生成毒性较大的二次污染物，产生一系列负面影响。 颗粒污染物很容易在大气环流的作用下在全球范围内进行扩散迁移，使受污染的范围扩大，因此颗粒污染物的危害是不容忽视的。 颗粒污染物目前尚没有一个较为明确的分类方法，一般我们可以根据它们的特性分为粉尘、烟和雾三类。 粉尘 粉尘是悬浮在大气中的很小的固体粒子，按照其粒径的大小又可分为降尘和飘尘两类。降尘是指粒径大于10μm的粒子，它很容易由于重力作用而沉降下来。粒径小于10μm的粒子，能长期在大气中漂浮而不会沉降下来，称之为飘尘。飘尘在整个粉尘中所占的质量百分比很小，但由于它颗粒很小，可进入人的肺部，故对人类的危害极大。 2 颗粒污染物的分类 烟 烟一般是只有各种化学或物理过程——如氧化、冷凝、燃烧等过程所形成的固体粒子的气溶胶。烟的颗粒总起来说比粉尘小得多，一般在0.001~1μm之间。它也可能长期存在大气中而不产生沉降，危害作用也很大。 雾 雾是指悬浮在气流中的微小液滴，粒径在200μm以下。它可能是由于蒸汽的凝结、液体的雾化及化学反应等过程形成的，如水雾、酸雾、碱雾等。 工业区和城市上空的大气中含有各种灰尘，它们的成分复杂，在一定的条件下可能发生光化学反应形成某些二次污染物，并悬浮在大气中，称之为烟雾，如硫酸雾、硫酸盐雾和光化学烟雾等。 3 除尘装置的分类及其性能比较 按烟尘分离作用原理，可分为下列四大类： 1）机械式除尘器：利用机械力(重力、惯性力或离心力)净化含尘气体，包括重力沉降室、惯性除尘器、离心力(旋风)除尘器等． 2）湿式除尘器：利用含尘气流与水或某种液体表面接触，使尘粒从气流中分离出来，包括冲击式、泡沫式、文丘里式等。 3）过滤式除尘器：使含尘气体通过过滤介质将尘粒分离出来并捕集，包括袋式过滤器、颗粒层除尘器、空气过滤器等。 4）静电除尘器：利用高压电磁场产生的静电力使尘粒荷电并从气流中分离出来，包括干式和湿式静电除尘器。 4 除尘装置的性能 （1）处理气体量 处理气体量是除尘装置处理气体能力大小的指标，以体积流量表示(Nm3/s)。 如果除尘器的进口气体量为Qi，出口气体量为Qo，则除尘器处理的气体量， 除尘器的漏风率， （2）除尘效率 1)总捕集效率:同一时间内除尘装置除去的粉尘量与装置进口的含尘气体中粉尘量的百分比. 除尘装置总效率 Si，So——除尘装置进、出口粉尘流量，(g/s)； Sc——除尘装置捕集的粉尘量，(g/s)； 总捕集效率也可表示为 换算成标况下含尘气体流量及浓度QiN，QoN，ciN，coN，总捕集效率， 当净化装置严密不漏风且含尘气体浓度不太高时，QiN＝QoN， 实际上净化装置经常漏风，若以k表示漏风系数，总捕集效率 当两台除尘器串联使用时，除尘系统总效率， ηT(1-2)= ηT1+(1-ηT1)ηT2=1-[(1-ηT1)(1-ηT2)] 当n台除尘器串联使用时， ηT(1-n)=1-[(1-ηT1)(1-ηT2)…(1-ηTn)] ηT1，ηT2，ηTn分别为第一、第二、第n级除尘器的除尘效率。 2）通过率 除尘装置出口粉尘量与进口粉尘量的百分比 （3）除尘器的压力损失 压力损失又称压力降，阻力损失或阻力降。 代表装置能耗大小的技术经济指标，指装置的进口和出口气流全压之差。 通常压力损失与装置进口气流的动压成正比，即 ξ—— 净化装置的压力降系数，它与除尘器的型式、尺寸和含尘气体的运动状态有关，可根据试验和经验公式来确定. 5 机械式除尘器 5.1重力沉降室 含尘烟气中的尘粒借助本身的重力作用而沉降下来的一种除尘装置． 优点:设备简单、投资少、维护容易、阻力损失小，可处理高温气体； 缺点:设备庞大、占地面积多，除去40～50μm以上的大颗粒,除尘效率低，仅为40％～60％。 重力沉降室可分为水平气流沉降室和垂直气流沉降室两种。 水平气流沉降室 水平气流沉降室的设计计算 计算原理：当含尘气流在沉降室内通过时间t大于尘粒按其本身的沉降速度下降所需的时间t0时，尘粒即被分离出来。 气流在沉降室内通过时间t(s)为，t = L/v，v为水平流速，可取0.2-2m/s。 尘粒从沉降室顶部落至底部所需的时间图t0