除尘系统的分类及节能

除尘系统的分类及节能

摘要：简述常见除尘器的分类、工作原理及各自的特点，介绍除尘系统在实际生产中的应用情况。可以看出，在保证劳动条件和气体排放达标的前提下，除尘系统所涉及的工艺布置的合理性，阵发性尘源的风量调节，除尘方式的合理选用以及高效低阻除尘装置的研制等方面，对降低除尘系统能耗降低有重要的作用。

关键词：除尘系统、节能、除尘器

海油碧路公司制油车间初清单元，在原料的运输、风选、初筛和破碎的过程中会产生大量对生产、环境和人的健康有害的粉尘。因此，如何采取有效的系统手段，运用先进的除尘设备把粉尘除去的同时降低系统能耗，不仅是企业生存、发展的需要，而且对落实中海油的QHSE理念，以人为本的精神，保障员工的身心健康都具有重大意义。

1除尘系统

除尘系统分为机械式除尘系统、电除尘系统、湿式除尘系统和过滤除尘系统等[1]。

1.1机械式除尘系统

机械式除尘系统包括重力除尘器、惯性除尘器、旋风除尘器等。

(1) 重力除尘器

使含尘气体中的粉尘借助重力作用自然沉降来达到净化气体目的的装置。重力沉降室的主要特点:结构简单，维护容易；阻力低；投资省，施工快，钢材使用少，维护费用低，经久耐用；除尘效率低；一般只适用处理中等气量的常温或高温气体的一级除尘。

(2) 惯性除尘器

惯性除尘是利用气流中粉尘惯性力大于气体的惯性力而使粉尘

与气体分离的除尘系统。这种除尘器结构简单、阻力较小，可以处理高温含尘气体，适宜安装在烟道、管道内，但除尘效率较低，一般用于除去几μm到10μm的比较粗大的尘粒，可作预除尘。

a 惯性除尘器的工作机理:在惯性除尘器内，主要是使气流急速转向，或冲击在挡板上再急速转向，用于尘粒的惯性效应，其运动轨迹与气流轨迹不同，从而使其与气流分离。

b 惯性除尘器的类型:常用的惯性除尘器是百叶式除尘器。一般包括百叶沉降式除尘器、钟罩式除尘器、蜗壳浓缩分离器和百叶窗式除尘器4种。

(3)旋风除尘器

旋风除尘系统是利用含尘气体旋转时所产生的离心力将粉尘从气流中分离出来的一种干式气-固相分离装置，旋风除尘器结构简单、占地面积小、操作维护简便、动力消耗不大、性能稳定，不受含尘气体的浓度、温度限制。旋风除尘器对于捕集、分离5μm～l0μm的粉尘效率较高，但对细微尘粒(小于5μm)的分离效率仍很低，而这些粉尘微粒正是大气污染的主要污染源，对人体的危害最大，因此，旋风除尘器在工业上必须配合其他除尘器使用，才能取得良好的效果。常用的旋风分离器分为切流式和轴流式两种[2]。

1.2电除尘系统

电除尘是烟气中灰尘尘粒通过高压静电场时，与电极间的正负离子和电子发生碰撞，带上电子和离子的尘粒在电场力的作用下向异性电极运动并积附在异性电极上，使电极上的灰尘落入收集灰斗中，使通过电除尘器的烟气得到净化，达到保护大气，保护环境的目的。

电除尘器按气体流向可分为立式电除尘器和卧式电除尘器；按清灰方式可分为干式电除尘器、湿式电除尘器、电除雾器；按沉尘电极的结构形式可分为管式电除尘器和板式电除尘器；按电极在除尘器中的配置位置可分为单区式电除尘器和双区式电除尘器。

(1)电除尘器的原理及过程:含尘气体在通过高压电场进行电离过程中，使尘粒带电，并在电场力的作用下，使尘粒沉积在集尘极上，将尘粒从含尘气体中分离。整个除尘过程可划分为四个阶段:荷电、定向移动、粘附和冲洗。

(2)除尘器的特点: a除尘效率高；b系统阻力低；c处理烟气量大；d能捕集腐蚀性很强的物质；e运行费用低；f 对不同粒径的烟尘有很好的分类富集作用；

g 不易适应操作条件的变化；h应用范围受粉尘比电阻的限制；i对制造、安装和运行水平要求较高而且初期投资大，特别是要求达到较高的除尘效率时；j能适用于高温(400℃) [3]。

1.3湿式除尘系统

使含尘气体与雨水或其他液体相接触，利用水滴和尘粒的惯性碰撞及其他作用而使尘粒从气流中分离的系统称为湿式除尘系统。

(1) 湿式除尘器的机理:湿式除尘器的机理是含尘气流通过水或其他液体，利用惯性碰撞、拦截和扩散等，尘粒留在水或其他液体内，而干净气体则通过水或其他液体。

(2) 湿式除尘器的分类:根据湿式除尘器的除尘机理，可将其大致分为重力喷雾洗涤器、旋风洗涤器、自激喷雾洗涤器、板式洗涤器、填料洗涤器、文丘里洗涤器、机械诱导喷雾洗涤器。

(3) 湿式脱硫除尘器的特点: a该脱硫除尘器工艺新，流程简单，运行可靠，管理方便。b投资少、结构简单、操作与维修方便、占地面积小。c 除尘废水可循环回用。d新设备集脱硫，除尘于一体，设计新颖，结构合理，性能优良。e 能同时进行有害气体的净化、烟气冷却和增湿，适用于处理高温、高湿、有爆炸性危险的气体。f 但在使用过程中产生的废水、污泥需要处理，增加了设备投资和维护成本，如果污水处理不达标，易造成二次污染。

1. 4过滤除尘系统

过滤除尘是利用多孔介质来进行的。当含尘气流通过多孔介质时，粒子黏附在介质上，而与气体分离。过滤式除尘器，又称空气过滤器，是使含尘气流通过过滤材料将粉尘分离捕集的装置。目前常用的有袋式除尘器、颗粒层除尘器。在过滤式除尘器中，袋式除尘器的除尘效率最高，捕集粒径范围最大，能适应高温、高湿、高浓度、微细粉尘、吸湿性粉尘、易燃易爆粉尘等不利工况条件。因此，它的应用范围也最为广泛。

袋式除尘器是用编制或毡织的滤布作为过滤材料来达到分离气体中粉尘的装置。

(1) 袋式除尘工作机理: 当含尘气体进入除尘器时，粗粉尘因受导流板的碰撞作用和气体速度的降低而落入灰斗中；其余细小颗粒粉尘随气体进入滤袋室；受滤料纤维及织物的惯性、扩散、阻隔、钩挂、静电等作用，粉尘被阻留在滤袋内，净化后的气体逸出袋外，经排气管排出[4]。

(2) 袋式除尘器的主要适用于捕集非黏性、非纤维性的粉尘，可处理质量浓度0.000 1g／m3～1 000g／m3，粒径为0.1μm～200μm的粉尘。浓度太高或粒径太大的粉尘需先经旋风除尘器除尘。袋式除尘器除尘效率高，可达99%以上，且较稳定，但不适用于黏性的、含水的物料。目前，被广泛应用的脉冲袋式除尘器，操作和清灰连续，滤袋压力损失稳定，处理气量大，内部无运动部件，滤布寿命长、结构简单。

同时，袋式除尘器的应用主要受滤料耐温、耐腐蚀等性能的限制，特别是在耐高温方面，常用滤料应工作在100℃～150℃以下，而玻璃纤维滤料可长期工作在260℃左右。当含尘气体温度过高时，应对气体采取降温措施，或采用特殊滤料；在捕集吸湿性较大及吸湿性较强的粉尘时，容易阻塞滤袋，应采取相应措施；滤袋容易损坏，换袋困难，劳动条件比较差。

2新式除尘器