烟尘与超细颗粒物生成机理与控制技术 4-12王翔.pptVIP

2013年初以来，中国发生大范围持续雾霾天气，波及25个省份，100多个大中型城市，全国平均雾霾天数创52年来之最。据统计，受影响雾霾区域约占国土面积的1/4，受影响人口约6亿人。 2.3 燃煤过程中烟尘与颗粒物的形成 超细颗粒物来源于煤中内在矿物，主要是在高温燃烧时气化、成核凝结 形成超细颗粒物。 粗颗粒物通常是由各种碎裂过程直接产生的粒子组成。 细颗粒物是煤中大部分无机质矿物质和微量元素在煤粒燃烧 高温下团聚、聚结形成的颗粒。 超细颗粒物是烟尘的特殊组成部分，由于其特殊的物态特性，关于烟尘生成的影响因素及相应的影响规律并不完全适用于超细颗粒物。 影响因素： 燃烧温度 氧气浓度 燃烧气氛 煤粉粒度 添加剂 煤种 2.3 燃煤过程中烟尘与颗粒物的形成 3.0 控制技术简介 3.1 重力除尘器 3.2 惯性除尘器 3.3 旋风除尘器 3.4 袋式除尘器 3.5 静电除尘器 3.6 湿式除尘器 3.7 湿式静电除尘器 3.8 电袋除尘器 3.9 超细颗粒物团聚技术 三、烟尘与超细颗粒物控制技术 燃烧前 燃烧中 燃烧后 洗煤技术 煤种选择 煤粒加工 燃烧工况 吸附剂 预团聚技术 复合除尘技术 改进除尘技术 3.1 控制技术简介 洗煤技术可以预先脱除煤中部分矿物质, 微量元素。但是将增加能源总消耗。 颗粒物的排放量与煤粉的细度相对应。颗粒物的排放量均随着煤粉细度的 减小而增大, 尤其PM2.5 的量增大显著。 灰分较高的煤生成的颗粒物值都较高，反之亦然。 固体吸附剂在煤粉燃烧的高温条件下与粉尘颗粒凝并和聚结细颗粒物, 形成 较大粒径的颗粒; 另外, 由于吸附剂孔隙率大还可以捕获重金属元素。 预团聚技术, 即采取电、磁、声、热等外加场的作用使细微颗粒预团聚长大, 从而使常规除尘装置高效脱除 复合除尘技术, 如静电与布袋混合除尘系统等, 目标是通过几种除尘机理 的协同作用, 增强细微颗粒物的脱除效率 传统除尘技术的改进；新型除尘技术。 颗粒物的排放量与燃烧温度呈正相关性。适当降低锅炉炉膛内温度或其局部 温度的措施可以降低可吸入颗粒物的生成量。 燃烧时间越长, 生成的粒径较小的颗粒物的量越多,颗粒物的排放量均随 燃烧时间增长而增大。 锅炉负荷下降, 会提高细灰的相对浓度。而且痕量元素的排放因子随着锅炉 负荷的降低而增加。 除尘器 分类 机械式除尘器 过滤式除尘器 静电除尘器 湿法除尘器 采用重力、离心力等机械力将气体中尘粒 沉降如重力除尘器、惯性除尘器、离心除 尘器等 常用设备：重力沉降室、惯性除尘器 和旋风除尘器 使含尘气体通过具有很多毛细孔的过滤介质 将污染物颗粒截留下来的除尘方法，如填充 层过滤、布袋过滤等 常用设备：颗粒层过滤器和袋式过滤器 将含尘气体通过高压电场。在电场力的 作用下使其得到净化过程。 常用设备：干式静电除尘器、湿式静电除尘器 用水或其他液体湿润尘粒，捕集粉尘和雾滴 的除尘方法。 常用设备：喷雾塔、填料塔、泡沫除尘器、 文丘里洗涤器 3.0 控制技术简介 3.1 重力除尘器 气体由进风管进入重力除尘器，由于断面积迅速增大，流速迅速下降，粉尘借重力作用，逐渐沉落，落入集灰斗中。属于粗除尘。在重力除尘设备中，气体流动的速度越低，越有利用沉降细小的粉尘，越有利于提高除尘效率。 工作原理： 3.1 重力除尘器 提高重力除尘器效率的方法： 1）降低沉降室内气流速度 2）增加沉降室长度 3）降低沉降室的高度 3.1 重力除尘器 结构简单 压降压损低 维护费用低 可靠性高 除尘效率低，40%-50% 适用于大于50um的粒子 设备庞大 多作为多级除尘的预除尘 优点 缺点 应用范围： 由于重力除尘器效率较低，所以限制了应用范围。一般用作为高级除尘器的预除尘器，在许多行业有着应用。 惯性除 尘器 碰撞式 除尘器 气流冲击挡板捕集粒子。 3.2 惯性除尘器 工作原理： 利用尘粒在运动中具有的惯性力，借助挡板或结构设计使气流急速改变方向，其中气流中尘粒的惯性力会使尘粒运动轨迹与气流轨迹不同，从而两者获得分离。 回流式 除尘器 改变气流方向捕集粒子。 3.2 惯性除尘器 影响惯性除尘器性能的因素： 1、对于碰撞式除尘器，碰撞前流速越高、出口流速越低，除尘效率越高。 2、对于回流式除尘器，转向曲率半径越小，除尘效率越高。 3、气流转向次数越多，除尘效率越高，但压损随之增大。 4、灰斗设计有足够的容积，且形状要满足已被捕集的粉尘 不至于被气流带走。 3.2 惯性除尘器 除尘器体积小 占地面积小 无活动部件 可用于高温高浓度粉尘场合 磨损严重 净化率不高 用于多级除尘中的一级除尘 10~20um以上粗颗粒