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0、引言
    目前，我國已成為高能耗高污染的重工業化國家，經濟增長明顯地具有重化工業為主導的特征，高物耗、高能耗產業的污染嚴重，此外我國城市化進程加快，集中供熱、垃圾焚燒，危險廢物焚燒等發展迅猛。這些都可能對大氣環境造成嚴重污染，使局部地區的大氣環境進一步惡化。另一方面，在空氣污染治理設備中主要為除塵器，我國的除塵器生產已具有一定的規模，各種旋風除塵器、濕式除塵器、袋式除塵器和靜電除塵器等性能逐漸完善。各種除塵設備有其特點，各自有自己的適用范圍。對于北方郊區或近郊區或某些工廠等自己供熱單位，還有某些特殊行業，如洗浴中心等一般都用小型鍋爐，這些鍋爐除塵設備簡陋甚至沒有除塵設備，對環境污染嚴重。很有必要研究10t以下的鍋爐煙氣的適用設備和經濟比較。
1、除塵技術原理及分類
    從氣體中除去或收集固態或液態粒子的設備稱為除塵裝置。除塵器的工作原理都是以作用力為理論基礎。根據力的性質不同，設計出不同的除塵器。傳統的除塵技術包括：重力、慣性或離心分離、過濾、靜電和濕式凈化。這里面僅用了兩大凈化機理：空氣動力分離和靜電收集。實際上還存在其他許多外力，如泳力、分子力、磁力等都可以用于氣溶膠粒子的收集。除塵工程中常用的除塵器分為四大類，這些除塵器都是依靠各種作用力從氣體中分離和過濾粉塵粒子的。以下將對四類常用除塵器除塵技術進行介紹，富通新能源生產銷售生物質鍋爐，生物質鍋爐主要燃燒木屑顆粒機壓制的木屑生物質顆粒燃料。
1.1、機械除塵器
    機械除塵器通常指利用質量力（重力、慣性力和離心力）的作用使顆粒物與氣體分離的裝置，常用的有：重力沉降室，慣性除塵器和旋風除塵器三個類別。
    重力沉降室工作利用的是重力，在重力作用下含塵氣體中的粉塵在沉降室被分離出來。慣性除塵器分離粉塵利用的是慣性力。在相同的作用力下慣性小的物體比慣性大的物體容易改變運動狀態，從而把粉塵分離出。旋風除塵器利用的是離心力。它是依據在旋轉過程中質量大、旋轉速度快的物質獲得的離心力也大的原理進行工作的。下面介紹具有代表性的機械除塵器一旋風除塵器的工作原理。
    普通旋風除塵器是由進氣管、筒體、錐體和排氣管等組成，如圖l所示。氣流沿外壁由上向下旋轉運動（稱外渦旋），少量氣體沿徑向運動到中心區域。旋轉氣流在錐體底部轉而向上沿軸心旋轉（稱內渦旋），氣流運動包括切向、軸向和徑向；切向速度、軸向速度和徑向速度。到達外壁的塵粒在氣流和重力共同作用下沿壁面落入灰斗切向速度決定氣流質點離心力大小，顆粒在離心力作用下逐漸移向外壁上渦旋一氣流從除塵器頂部向下高速旋轉時，一部分氣流帶著細小的塵粒沿筒壁旋轉向上，到達頂部后，再沿排出管外壁旋轉向下，最后從排出管排出。
1.2靜電除塵器工作原理
    靜電除塵器分離粉塵靠的是靜電力即庫侖力。靜電除塵的三個基本過程如下。
    1)懸浮粒子荷電一高壓直流電暈。這個過程包括兩步：第一，氣體電離，在電暈極與集塵極之間施加直流高電壓（40~70 kV），使放電極發生電暈放電，氣體電離生成大量的自由電子和正離子；第二，粒子荷電，一般電暈極為負極，此時，正離子被電暈極吸引失去電荷，自由電子和隨即形成的負離子受電場力的驅使向集塵極移動，并充滿到兩極間的絕大部分空間。含塵氣流通過電場空間時，自由電子、正離子與粉塵碰撞并附著其上，便實現了粒子荷電。
    2)帶電粒子在電場內遷移和捕集一延續的電暈電場（單區電除塵器）或光滑的不放電的電極之間的純靜電場（雙區電除塵器）。
    3)捕集物從集塵表面上清除一隔一定時間振打除去接地電極上的粉塵層并使其落入灰斗，完成除塵過程。
1.3濕式除塵器工作原理
    使含塵氣體與液體（一般為水）密切接觸，利用水滴和塵粒的慣性碰撞及其它作用捕集塵粒或使粒徑增大的裝置叫濕式除塵器。濕式除塵機理涉及各種機理中的一種或幾種。主要是慣性碰撞、擴散效應、粘附、擴散漂移和熱漂移、凝聚等作用。慣性碰撞是濕式除塵的一個主要機理。含塵氣流在運動過程中同液滴相遇，在液滴前某處氣流開始改變方向，繞過液滴運動，而慣性較大的塵粒有繼續保持其原來直線運動的趨勢。塵粒運動主要受兩個力支配，即其本身的慣性力以及周圍氣體對它的阻力。當塵粒的慣性力大于周圍氣體對它的阻力時，塵粒與液滴相碰撞，塵粒與液滴相融合。
1.4袋式除塵器工作原理
    袋式除塵器是利用多孔纖維材料制成的濾袋（簡稱布袋）將含塵氣流中的粉塵捕集下來的一種干式高效除塵裝置。袋式除塵器工作時，含塵氣流從下部進入圓筒形濾袋，在通過濾料的孔隙時，粉塵被捕集于濾料上。沉積在濾料上的粉塵，可在機械振動的作用下從濾料表面脫落，落入灰斗中。粉塵因截留、慣性碰撞、靜電和擴散等作用，在濾袋表面形成粉塵層，常稱為粉層初層。新鮮濾料的除塵效率較低，粉塵初層形成后，成為袋式除塵器的主要過濾層，提高了除塵效率。隨著粉塵在濾袋上積聚，濾袈兩側的壓力差增大，會把已附在濾料上的細小粉塵擠壓過去，使除塵效率下降。
2、各類除塵器的主要性能比較分析
    除塵器的技術經濟性能，可以用這樣三個主要指標來概括，即除塵效率，壓力損失、處理氣體量與負荷適應性還有使用壽命等幾個指標。下面為各類除塵器的性能比較。
3、除塵器的選擇
    1)選用的除塵器必須滿足排放標準規定的排放濃度。
    2)粉塵的物理性質對除塵器性能具有較大的影響。
    3)氣體的含塵濃度。氣體的含塵濃度較高時，在靜電除塵器或袋式除塵器前應設置低阻力的初凈化設備，去除粗大塵粒。
    4)氣體溫度和其它性質也是選擇除塵設備時必須考慮的因素。高溫、高濕氣體不宜采用袋式除塵器。煙氣中同時含有S02、NO等氣態污染物，可以考慮采用濕式除塵器，但是必須注意腐蝕問題。
  5)選擇除塵器時，必須同時考慮捕集粉塵的處理問題。如濕式除塵器未經處理就排出去會造成二次污染。
    6)其他因素。設備的位置，可利用的空間，環境條件等。如塔式洗滌器和文丘里洗滌器占地面積少，適用于空間小的地方使用。
    設備的一次投資（設備、安裝和工程等）以及操作和維修費用。電除塵一次投資費用高，安裝精度要求高，結構復雜，對于10t以下的小鍋爐，為節約一次投資費用，不宜使用。文丘里洗滌器雖然結構簡單，一次投資費用低而且能高效處理小顆粒粉塵，但是運行費用高也不宜使用。
4、結束語
    10噸以下的小型鍋爐一般用水膜除塵和旋風除塵器，旋風除塵器一次投資和運行費用最低，但是全效率比較低，對環境污染大，隨著國家對污染控制要求的不斷提高，對粉塵排放的要求也大幅提高。人們開始換成水膜除塵，盡管一次投資和運行費用都比旋風除塵高。在耗用相同能耗時，水膜除塵器全效率比干式機械除塵器高。高能耗濕式除塵器清除0.1 m以下粉塵粒子，仍有很高效率。可與靜電除塵器和布袋除塵器相比，而且還可適用于它們不能勝任的條件，如能夠處理高溫，高濕氣流，高比電阻粉塵，及易燃易爆的含塵氣體；在去除粉塵粒子的同時，還可去除氣體中的水蒸氣及某些氣態污染物。既起除塵作用，又起到冷卻、凈化的作用。
    電除塵由于一次投資費用高昂，安裝精度高，不便于維護等，一般小鍋爐極少使用。只有在電力行業大鍋爐電除塵才廣泛使用，電除塵器行業占有量的格局：電力行業72%，建材水泥行業17%，鋼鐵行業5%，有色冶金行業3%，其他行業3%。在我國電力行業中，使用電除塵器的火電裝機容量已經占總火電裝機容量的90%以上。