除尘系统

云式除尘系统（去除PM2.5）

方

案

说

明

书

2017年x月

目录

一、项目简介 (2)

二、云式抑尘系统 (3)

2.1云式抑尘原理 (3)

2.2抑尘方案 (4)

2.2.1 方案说明 (4)

2.2.2 设计参数 (6)

三、云式除尘系统 (6)

3.1云式空气净化原理 (6)

3.2云式空气净化装置系统组成 (7)

3.3云式空气净化装置技术特点 (7)

3.4除尘方案 (9)

3.4.1 方案说明 (9)

3.4.2 设备参数 (11)

3.4.3 耗水量参数 (11)

3.5云式净化器净化目标 (12)

四、云式抑尘除尘系统特点分析 (12)

五、成功案例.........................................................................错误!未定义书签。

5.1 厦门嵩屿电厂卸船机云式抑尘系统......................错误!未定义书签。

5.2湖南湘潭钢厂云式抑尘系统...................................错误!未定义书签。

5.3广西陆海陕西富平水泥厂云式抑尘系统...............错误!未定义书签。

5.4 中石化岳阳长岭催化剂厂云式除尘系统..............错误!未定义书签。

5.5华能海门电厂云式除尘系统...................................错误!未定义书签。

六、投资估算 (14)

6.1云式抑尘系统费用估算 (14)

6.2云式除尘系统费用估算 (14)

七、项目实施条件 (15)

7.1电源 (15)

7.2水源 (15)

7.3气源 (15)

7.4设备安装调试 (15)

八、效益分析 (16)

8.1社会效益 (16)

8.2经济效益 (16)

一、项目简介

2012年8月2日，环保部下发了《炼焦化学工业污染物排放标准》（GB16171-2012），标准规定于2012年10月1日起实施。新标准中对于固体推焦及接焦过程中颗粒物排放浓度进行了明确规定：新建焦炉、现有焦炉到2015年1月1日执行颗粒物浓度50mg/m3。严格环保执法检查，加大对焦炭生产中备煤、炼焦、烟气净化、炼焦化学产品回收、热能利用等各工序水污染和大气污染物排放的专项整治，开展强制性清洁生产审核，实现焦炭生产全行业污染物达标排放，有效改善区域环境。

图1 推焦工艺流程图

炼焦过程中产生的粉尘颗粒粒径较小，大部分为PM2.5和PM10，由于其粒径较小，容易在空气中扩散，在空气中与其他污染物质结合易形成雾霾，对环境和人体造成较大危害。焦化厂在炼焦过程中会产生一定的煤烟粉尘，其主要问题是：焦化炉出焦和装煤不是连续的，中间有一定的空档期，此时入口处于打开状态，由于炉内温度较高，炉内外压差较大，不断有热空气从炉内喷出，并将炉内粉尘带出，导致粉尘扩散进大气中，形成较大污染，而目前的除尘措施无法有效收集。工艺流程及现场情况分别如图1、2所示。

图2 现场照片

本方案针对化工集团有限公司煤焦化公司焦化炉出焦和装煤时产生的粉尘扬尘设计一套符合生产需要、有效解决问题的云式除尘抑尘系统。

二、云式抑尘系统

2.1云式抑尘原理

美国研究人员发现：当雾滴的粒径接近粉尘粒径时，可以大大提高粉尘与雾滴结合的概率。如果雾滴直径大于粉尘颗粒，那么粉尘仅仅跟随雾滴周围的气流运动，雾滴和粉尘颗粒接触很少或者根本没有接触而达不到抑尘作用，如图3所示。如果雾滴颗粒和粉尘颗粒大小接近，粉尘颗粒随气流运动时与雾滴颗粒碰撞、接触而粘结在一起。雾滴颗粒越小，聚结的可能性越大，随着聚结的粉尘团变大加重，从而很容易降落。

图3 云式抑尘原理图4 云式抑尘过程示意图云式抑尘系统采用压缩空气与水产生超声波振荡，将水分裂雾化成粒径10μm的水雾，喷射在扬尘点上方形成一定厚度的“云层”，将粉尘包围在“云层”下面。当粉尘随气流上升通过“云层”时，一方面，水滴会与粉尘粒子结合（“团

聚”效应），粉尘颗粒会不断聚集沉降，达到降尘和净化空气的目的；另一方面，空气中被水滴浸润的粉尘颗粒洒落于物料堆表面时，也会浸润粉态物料，从而抑制粉尘飞扬。

2.2抑尘方案

2.2.1 方案说明

图5 喷嘴喷雾示意图

云式抑尘系统采用澳大利亚EnviroMist喷嘴，将水分裂雾化成粒径10μm的水雾。本项目是通过沿集气孔三面布置喷头实现抑尘，如图6所示。开始推焦时，通过自动化控制系统将喷头杆件推出，打开喷雾开关，布置在集气罩下沿的喷头沿集气罩延伸方向喷雾，在集气孔下方喷射出三道雾墙，形成一个密闭空间，有效延长集气罩长度，并且不影响炼焦工作的进行，抑制粉尘向外扩散，直到装煤完成。

该方案主要有以下几个方面的特点：一方面，雾滴会和逸出的粉尘颗粒结合，粉尘颗粒会不断聚集沉降，达到降尘和净化空气的目的；另一方面，三排喷雾组件喷出的雾滴形成三道“云墙”，防止粉尘四处逃逸，并且可以诱导粉尘向上抬升，通过集气孔的负压进入云式除尘设备被高效处理，有效解决车间扬尘问题，抑制烟尘和烟气四处扩散。装煤过程结束后，炉门关上，抑尘过程结束，喷头杆件通过自动化控制收回，防止粉尘堵塞喷头，延长其使用寿命；最后，粉尘治理的形式为流体遮挡和流体诱导，能有效提高集气罩系统对粉尘的收集效率而不会影响炼焦工作的正常进行。

图6 接焦车抑尘系统安装示意图

2.2.2 设计参数

喷头喷射角度（与炉门所在平面夹角）：45°

喷头安装间距：20cm

喷头喷雾距离：3-4m

三、云式除尘系统

3.1云式空气净化原理

云式空气净化机理图云式空气净化系统是兰州大学王博教授课题组经过长期的研制开发，设计的新式空气净化装置。其技术原理为：效仿自然降雨过程，构建相对湿度过饱和的环境，类似于云雾形成条件，在扰动的流场中粉尘颗粒与饱和水蒸汽充分混合，饱和水蒸汽以粉尘颗粒为凝结核液化并附着在粉尘颗粒（“云”物理学原理）使粉尘颗粒粒径不断增大。其不仅改善了粉尘颗粒的亲水性能，而且增大了粉尘的体积与重量，从而降低其流体曳力，使超细粉尘颗粒的捕集效率大大提高。与此同时，过饱和雾气中的液滴与粉尘颗粒相互碰撞，发生聚并、凝结等微物理过程。

图7 云式空气净化机理图

云式空气净化装置通过雾化喷嘴产生微米级的水雾，形成过饱和湿度的环境；空气中的过饱和水以细微粉尘为凝结核生成大颗粒的雾滴；雾滴随气流进入到云式除尘器本体，将粉尘和雾滴收集下来；最终将洁净空气排出。