大氣污染治理技術1概論1概論1.1大氣與大氣污染1.2大氣環境標準1.3大氣污染的綜合防治1.1.1大氣1.1.2大氣污染概念及類型1.1.3大氣污染源和大氣污染物1.1.4大氣污染的危害1.1大氣與大氣污染1.1.1大氣1、概念：大氣——大氣是包圍地球的空氣總體。空氣——是指人類、植物、動物和建筑物暴露于其中的室外空氣。二者所指的范圍不同。2.大氣組成

大氣是由干燥清潔的空氣、水蒸氣和懸浮微粒3部分組成，具體可分為：

(1)恒定組分：O2(20.95%)、N2(78.09%)、氬0.93%）、惰性氣體。上述組分的比例在地球表面上任何地方幾乎是可以看作不變的。

(2)可變組分：CO2、水蒸汽、O3等。這些組分在大氣中的含量是隨季節、氣象變化以及人們生產、生活活動的影響而發生變化。

(3)不定組分：自然過程及人為活動所排放的各種雜質。1.1.1大氣圖1-1大氣的組成1.1.2大氣污染概念及類型1.1.2.1概念

按照國際標準化組織（ISO）作出的定義：大氣污染通常是指由于人類活動或自然過程引起某種物質進入大氣中，呈現出足夠的濃度，達到了足夠的時間并因此而危害了人體的舒適、健康和福利或危害了生態環境的現象。1.1.2大氣污染概念及類型1.1.2.2大氣污染的分類（1）根據污染物的化學性質及其存在的大氣狀況分類：①還原型大氣污染

多發生在以煤炭為主要燃料且兼有用石油的地區，主要污染物為SO2、CO和顆粒物。

②氧化型大氣污染

多發生在以石油為主要燃料的地區，污染物主要來自汽車尾氣，又稱為汽車尾氣型大氣污染。主要污染物為XO、NOx、CxHy等。1.1.2大氣污染概念及類型1.1.2.2大氣污染的分類（2）根據能源性質、大氣污染物組成和反應分：①煤煙型大氣污染②石油型大氣污染③混合型大氣污染④特殊型大氣污染

主要污染源是燃煤。主要污染物是SO2、NOx、CO和微粒物質，它們遇上低溫、高濕的陰天，且風速很小并伴有逆溫存在的情況時，一次污染物擴散受阻，易在低空聚積，生成還原型煙霧。倫敦煙霧事件①煤炭型大氣污染②石油型大氣污染污染源主要是機動車（汽油車和柴油車）和機動船。主要污染物是CO、NOX和HC。在相對濕度較低的夏季睛天，交通污染嚴重的地區可能會出現典型的二次污染——光化學煙霧。它對人體、動植物、材料均會產生破壞作用，并且嚴重影響大氣能見度。洛杉磯光化學煙霧事件③混合型大氣污染包括以煤炭為主要污染源而排出的煙氣、粉塵、二氧化硫及其它氧化物所形成的氣溶膠；以石油為污染源而排出的烯烴和二氧化氮為主的污染物。此類污染，其反應更為復雜。如臭氧和烯烴反應生成的過氧化氫自由基等氧化物，可大大增加二氧化硫的氧化速率。④特殊型大氣污染主要產生于工廠生產過程中排出和發生意外事故釋放的廢氣，如氯氣、氟化物、金屬蒸氣或酸霧等所引起的污染。1.1.3大氣污染源和大氣污染物1.1.3.1大氣污染源的定義及分類（1）定義大氣污染源：向大氣排放足以對環境產生有害影響物質的生產過程、設備、物體或場所。按污染物的來源，可以分為：

天然污染源

人為污染源1.1.3大氣污染源和大氣污染物

大氣污染物：由于人類活動或者自然過程排入大氣，并對人類或環境產生有害影響的物質。按其存在狀態，可以分為氣溶膠狀態污染物和氣態污染物1.1.3.2大氣污染物

（1）氣溶膠狀態污染物（顆粒物）

在大氣污染中，氣溶膠是指空氣中的固體粒子和液體粒子，或固體和液體粒子在氣體介質中的懸浮體。

1）粉塵（dust）：1～200um；

2）煙（fume）：0.01～1μm；

3）飛灰（flyash）：

4）黑煙（smoke）：0.5um；

5）霧（fog）：

6）霾：由空氣中的灰塵、硫酸、硝酸、有機碳氫化合物等粒子組成的。它也能使大氣渾濁，視野模糊并導致能見度惡化，如果水平能見度小于10000米時，將這種非水成物組成的氣溶膠系統造成的視程障礙稱為霾(Haze)或灰霾（Dust-haze

按照氣溶膠的來源和物理性質，分為：根據大氣中顆粒物的大小：可吸入顆粒物（PM10）：大氣中粒徑＜10um的固體顆粒。可入肺顆粒物（PM2.5）：大氣中粒徑＜2.5um的固體顆粒。降塵：粒徑＞10um的固體顆粒。總懸浮微粒（TSP）：大氣中粒徑＜100um的所有固體顆粒。根據大氣中顆粒物的大小：可吸附顆粒物（PM10）：大氣中粒徑＜10um的固體顆粒。降塵：粒徑＞10um的固體顆粒。總懸浮微粒（TSP）：大氣中粒徑＜100um的所有固體顆粒。PM10是指可在大氣中長期飄浮的懸浮物，直徑小于10μm的粒子。

它的粒度小，質量輕，能長期漂浮在大氣中，亦稱為浮游粒子或飄塵。根據大氣中顆粒物的大小：可吸附顆粒物（PM10）：大氣中粒徑＜10um的固體顆粒。降塵：粒徑＞10um的固體顆粒。總懸浮微粒（TSP）：大氣中粒徑＜100um的所有固體顆粒。

降塵是指用降塵罐采集到的大氣顆粒物。在總懸浮顆粒物中一般直徑大于10μm的粒子，由于其自身的重力作用會很快沉降下來，稱為降塵。

根據大氣中顆粒物的大小：可吸附顆粒物（PM10）：大氣中粒徑＜10um的固體顆粒。降塵：粒徑＞10um的固體顆粒。總懸浮微粒（TSP）：大氣中粒徑<

100um的所有固體顆粒。

大氣中粒徑小于100μm的所有固體顆粒。它是分散在大氣中的各種粒子的總稱，也是目前大氣質量評價中的一個通用的重要污染指標。（2）氣體狀態污染物污染物一次污染物二次污染物含硫化合物SO2、H2SSO3、H2SO4、MSO4含氮化合物NO、NH3NO3、HNO3、MNO3碳氧化合物CO、CO2碳氫化合物CH醛、酮、過氧乙酰硝酸酯、O3鹵族化合物HF、HCl注：M代表金屬離子。1）硫氧化物：主要指SO2和SO3、H2S硫氧化物來源：化石燃料燃燒、含硫化物礦石的焙燒、冶煉等過程。

濕度大的情況下，含硫化合物最終被氧化形成硫酸，是形成酸雨的主要來源。危害：腐蝕性較強；損害植物葉片，影響生長；刺激呼吸系統，引起肺氣腫和支氣管炎，致癌作用；形成酸雨，生成二次污染物硫酸氣溶膠危害更大。2）氮氧化物（NOx）氮和氧的化合物形態很多，如N2O、NO、NO2、N2O3、N2O4和N2O5,一般用NOX表示。其中造成大氣污染的主要是NO、NO2。

危害：

NO和血紅蛋白結合比CO親合力大數百倍；NO2

則具有腐蝕性和刺激作用，能損害農作物；引起呼吸道疾病；形成光化學煙霧和酸雨的主要因素。3）碳氧化物（CO和CO2）指CO主要是由含碳化合物不完全燃燒產生的無色無味無刺激性的有毒氣體。對人體的危害主要是阻礙體內氧氣的傳輸，使人體缺氧，導致死亡。CO2是一種無毒的氣體，是大氣中的“正常”成分，主要來源于生物的呼吸和化石燃料等的燃燒。目前，大氣中CO2濃度逐漸升高，每年上升0.4%。由于二氧化碳吸收地面長波輻射，使地球升溫，導致溫室效應，從而形成全球氣候變化。4）碳氫化合物碳氫化合物主要來自燃料燃燒和機動車排氣。其中的多環芳烴類物質（PAH）如蒽、苯并（α）芘、苯并蒽等，大部分就有致癌作用，特別是苯并（α）芘是致癌能力很強的物質。

危害：這些有機物進入大氣中，可能對眼、鼻、呼吸道產生強烈刺激作用，對心、肺、肝、腎等內臟產生有害影響，甚至致癌、致畸，促進遺傳因子變異，因而是非常令人擔憂的。5)鹵素化合物

鹵代烴主要在生產和使用過程中因揮發而進入大氣，如DDT、六六六、一級多氯聯苯、CHCl3、CH3CHCl2、CCl4等。危害：導致植物生長發育異常；環境中的氯乙烯可誘發肝臟血管瘤；氟氯烴參與破壞臭氧層的活動等。1.1.4大氣污染的危害大氣污染對人體和健康的危害。大氣污染危害生物的生存和發育。大氣污染對物體的腐蝕。大氣污染對全球大氣環境的影響。1.2.1大氣環境質量標準1.2.2大氣污染物排放標準1.2大氣環境標準1.2.1環境空氣質量標準（GB3095-2012）新標準將空氣質量功能區分為二類：一類區為自然保護區、風景名勝區和其他需要特殊保護的地區；二類區為城鎮規劃中確定的居住區、商業交通局面混合區、文化區、一般工業區和農村地區；環境空氣質量標準分為二級：一類區執行一級標準；二類區執行二級標準。1.2.2大氣污染物綜合排放標準(GB16297－1996)大氣污染物排放標準是以環境大氣質量標準為目標，對污染源排入大氣的污染物規定允許排放量或排放濃度，以便直接治理污染源，防止污染。它是控制污染物的排放量和進行凈化設計的依據，是控制大氣污染的關鍵，同時也是環境管理部門的執法依據。其他大氣污染物排放標準GB16297－1996 大氣污染物綜合排放標準GWPB3－1999 鍋爐大氣污染物排放標準GB4915－1996 水泥廠大氣污染物排放標準GB9078－1996 工業爐窯大氣污染物排放標準GB16171－1996 煉焦爐大氣污染物排放標準GB13223－1996 火電廠大氣污染物排放標準GB14554－93 惡臭污染物排放標準GWPB1－1999 輕型汽車污染物排放標準GB14761.2－93 車用汽油機排氣污染物排放標準GB14761.5－93 汽油車怠速污染物排放標準GB14761.6－93 柴油車自由加速煙度排放標準GB14761.7－93 汽車柴油機全負荷煙度排放標準1.3大氣污染的綜合防治所謂大氣污染的綜合防治，

就是從區域環境的整體出發，充分考慮該地區的環境特

征，對所有影響大氣質量的各項因素作全面、系統的分析。

三項基本原則：“預防為主，防治結合”“污染者負擔”即“誰污染，誰負責”強化環境管理1.3大氣污染的綜合防治2燃料燃燒與大氣污染2燃料燃燒與大氣污染2.1燃料的種類及組成2.2燃料的燃燒2.3燃燒過程污染物排放量的計算燃料是指在燃燒過程中能散發出熱量，并能被利用的可燃物質。

2.1燃料的種類及組成2.1.1固體燃料——煤1、煤的種類及特點褐煤：褐色、光澤黯淡，水分含量高，熱值低，密度較小，含氧量高，化學反應強，極易氧化和自燃；煙煤：揮發分含量高、灰分及水分較少，發熱量高；無煙煤：揮發分含量低，燃點較高，燃燒時沒有黏結性。

2.1.1固體燃料——煤2、煤的組成分析（1）元素分析法2.1.1固體燃料——煤（2）工業分析法2.1.2液體燃料常見的液體燃料包括天然原料（如石油）和人工原料（重油、汽油、柴油等）。

2.1.3氣體燃料2.2燃料的燃燒2.2.1影響燃燒的因素

1、空氣條件2、溫度條件3、時間條件4、燃料與空氣的混合條件2.2.2燃燒涉及的幾個基本概念

2.2.2燃燒涉及的幾個基本概念2、空燃比A/F

空燃比是指單位質量燃料燃燒所需的空氣質量，該物理量無量綱。

3、實際空氣量（Va）a——空氣過剩系數。2.2.2燃燒涉及的幾個基本概念2.3燃燒過程污染物排放量的計算

在燃料與實際空氣量進行完全燃燒時有過剩空氣的，所以產生的煙氣中理應還包括過剩的空氣，一般有：3、過剩空氣校正空氣過剩系數a可根據剩余組分含量表達為：2.3.2污染物排放量的計算實測法預測法例題2.2例題2.33除塵技術基礎3.1粉塵的性質3.2除塵器的性能3.1粉塵的性質3.3.1粒徑與粒徑分布3.3.2真密度與堆積密度3.3.3比表面積3.3.4潤濕性3.3.5荷電性與導電性3.3.6黏附性3.3.7安息角3.3.8爆炸性3.3.1粒徑與粒徑分布一、粉塵的粒徑1、單一顆粒的粒徑（1）顯微鏡法（投影徑）定向徑dF（Feret直徑）：顆粒投影面上兩平行線之間的距離，如圖2-1（a）；定向面積等分直徑dM（Martin直徑）：各顆粒在投影圖中，同一方向將顆粒投影面積二等分的線段長度，如圖2-1（b）；投影圓等值直徑dH（Heywood直徑）：與顆粒投影面積相等的圓的直徑，如圖2-1（c）。

一般情況下，同一顆粒的dF>dH>dMa-定向直徑b-定向面積等分直徑c-投影圓等值直徑H投影圓等值直徑（2）幾何當量直徑：取與顆粒的某一幾何量（面積、體積）篩孔的大小用目表示——每英寸長度上篩孔的個數（3）物理當量直徑：取與顆粒某一物理量相同的球形顆粒的直徑。斯托克斯（沉降直徑）直徑ds：同一流體中與顆粒密度相同、沉降速度相等的球體直徑。空氣動力學當量直徑da：顆粒物在靜止空氣中，沉降速度與顆粒相等，密度為1g/cm3球形顆粒的直徑。3.3.1粒徑與粒徑分布

（2）平均粒徑幾何平均粒徑：單一粒徑的幾何平均值。算術平均直徑：指所有顆粒直徑之和與顆粒總粒數之比，也稱為長度平均直徑。平均平方根直徑：按表面積計算的平均粒徑。常用于研究吸附現象和能見度等。平均立方根粒徑：按體積計算的平均粒徑。（3）粒徑分布粒徑分布：某種粉塵中，不同粒徑的顆粒所占的比例，也稱粉塵分散度。粒徑分布可用顆粒的質量分數或個數百分數來表示。分別稱為質量分布和粒數分布。

粒徑分布可用表格、圖形和函數表示。例：取質量m0=10g的粉塵試樣，經測定得到各粒徑范圍△dp內粉塵質量為△m。將測定數據及計算結果列入表2.1。粒徑分布的表示方法1.（相對）頻率分布g（%）:2.頻率密度分布f3.篩下累積頻率分布G（%）4.篩上累積頻率分布R（%）1.（相對）頻率分布g（%）:

指粒徑由dp至dp+Δdp之間的粒子質量（或個數）占塵樣總質量（或總個數）的百分數，即：

2.頻率密度分布

簡稱頻度分布，指單位粒徑間隔寬度時的頻率分布，即單位粒徑間隔寬度時的頻率分布，即粒徑間隔寬度為1微米時塵樣總質量的百分數，即：頻度分布達到最大值的粉塵粒徑dd稱為眾徑。

3.篩下累積頻率分布G（%）(或篩下累積分布）——

指小于某一粒徑dp的塵樣質量（或個數）占總質量（總個數）的百分數，即：

4.

篩上累積頻率分布R（%），簡稱篩上累積分布，指大于某一粒徑dp的塵樣質量占總質量的百分數，即3.1.2粉塵的物理性質1、粉塵的密度單位體積粉塵的質量，kg/m3或g/cm3——真密度ρp

：粉塵體積不包括顆粒內部和之間的縫隙；——堆積密度ρb：用堆積體積計算；空隙率ε：粉塵顆粒間和內部空隙的體積與堆積總體積之比。

粉塵的真密度用于研究塵粒在氣體中的運動等方面，堆積密度應用于存倉或灰斗的容積的計算。3.1.3粉塵的比表面積定義：單位體積（或質量）粉塵所具有的表面積。

比表面積常用來表示粉塵的總體細度，是研究通過粉塵的流體阻力一級研究化學反應傳質、傳熱等現象的參數之一。粉塵的比表面積增大，其物理和化學活性增強，在除塵技術中，對同一粉塵來說，比表面積越大越難補集。3.1.4粉塵的潤濕性（1）粉塵的含水量

粉塵的含水率w（%）

3.1.4粉塵的潤濕性（2）定義：粉塵顆粒能否與液體相互附著或附著難易的性質。

影響因素：粒徑、生成條件、組成、溫度、含水率、表面粗糙度、荷電性、表面張力、粘附力等有關。

粉塵的潤濕性是選擇除塵器的重要依據之一，親水性粉塵可選用濕式除塵器；疏水性粉塵則不宜采用。

某些粉塵如水泥、熟石灰和白云石粉塵等，雖然是親水性的，但一旦吸收后就形成了不溶于水的硬垢。——這一類粉塵稱為水硬性粉塵。由于水硬性粉塵容易在管道、設備內結垢，造成堵塞，所以不宜采用濕式除塵裝置。3.1.5粉塵的荷電性和導電性（1）粉塵的荷電性粉塵荷電的原因：在粉塵產生及運動過程中，由于相互碰撞、摩擦、放射線照射、電暈放電及接觸帶電體等，幾乎總是帶有一定量的電荷。荷電量隨溫度升高、表面積加大和含水率增加而增大。（2）粉塵比電阻

粉塵導電性與金屬導線類似，也用電阻率表示，單位用（Ω.cm）。容積導電：溫度較高時（〉200℃）靠粉塵顆粒內的電子或離子發生的導電；表面導電：溫度較低（〈100℃）時，主要靠表面的水分導電，稱為表面導電。3.1.5粉塵的荷電性和導電性溫度與比電阻的關系圖

粉塵的電阻率與測定時的條件有關，如氣體的溫度、濕度、成分、粉塵的粒徑、堆積松散度等。粉塵電阻率僅是一種可以比較的表觀電阻率。

它對電除塵器的除塵性能有重要影響，適宜電除塵器處理的粉塵比電阻范圍是104～2×1010Ω.cm.3.1.5粉塵的荷電性和導電性3.1.6粉塵的粘附性定義：粉塵顆粒之間凝聚的可能性或粉塵對器壁黏附堆積的可能性。

影響粉塵粘附力的因素：粒徑小、形狀不規則、表面粗糙、含水率高、潤濕性好及荷電量大時，易于產生粘附現象。有利性：顆粒相互黏附凝聚變大，有利于提高胡晨起的補集效率；不利性：粘附在器壁和管道上造成裝置或管道堵塞而引發故障。安息角：粉塵從漏斗連續落下自然堆積形成的圓錐體母線與地面的夾角。3.1.7粉塵的安息角（堆積角、靜止角）

安息角是設計除塵器料倉錐角和含塵管道傾角的主要依據。安息角的影響因素：粉塵粒徑、含水率、顆粒形狀、顆粒表面光滑程度、粉塵粘性等。對于同一粉塵：粒徑大、接近球形、表面光滑、含水率低時，安息角變小。3.1.8粉塵的爆炸性有些粉塵與水接觸后會引起自燃、爆炸，稱這種粉塵有爆炸性。能夠引起爆炸的最高濃度——爆炸上限；最低濃度——爆炸下限。低于爆炸下限或高于爆炸上限均無爆炸危險。由于多數粉塵的爆炸上限濃度很高，一般都達不到爆炸上限濃度，實際意義不大。有些粉塵與水接觸后會引起自燃或爆炸，如鎂粉、碳化鈣等。3.2除塵裝置的性能3.2.1除塵裝置的處理能力3.2.2除塵裝置的凈化效率3.2.3除塵裝置的壓力損失3.2.1處理能力含義：除塵裝置在單位時間內所能處理的含塵氣體的流量，一般用體積流量Q（m3/s）表示。

（3.4）

式中：Q1N——裝置進口氣體流量，mN3/s；Q2N——裝置出口氣體流量，mN3/s；漏風率3.2.2凈化效率定義=表示除塵裝置捕集粉塵效果的重要技術指標。（1）總效率（η）（2）通過率（P）（3）分級除塵效率（ηi）1.總效率η

在同一時間內凈化裝置去除的污染物數量與進入裝置的污染物數量之比。裝置進口的氣體流量Q1N

（mN3/s）進口污染物流量S1（g/s）；進口污染物濃度為C1N（g/m3）裝置出口的氣體流量Q2N（mN3/s）出口污染物流量S2（g/s）；出口污染物濃度為C2N（g/m3）裝置捕集污染物流量為S3Q1NC1NS1g1Q2NC2NS2g21.總效率η如果裝置不漏氣，則Q1N=Q2N，則上式可簡化為：2.通過率P當凈化效率高時，或為了說明污染物的排放率，有時采用通過率來表示除塵裝置的性能。通過率（P）=3.分級除塵效率（ηi）分級除塵效率——除塵裝置對某一粒徑dpi或某一粒徑間隔dpi至dpi+△dpi內粉塵的除塵效率。若設除塵器進口、出口和捕集的dpi顆粒的質量流量分別為S1i、S2i、S3i，則該除塵器對dpi顆粒的分級效率為：

（3.8）評定除塵裝置性能的重要指標。（1）由總效率求分級效率由于S1i、S2i、S3i不易測定，可以測出除塵器進口、出口和捕集的粉塵的粒徑頻率分布g1i、g2i、g3i中任意兩組，有：S1i=S1g1i，S2i=S2g2i，S3i=S3g3i（2）由分級效率求總除塵效率根據某種除塵器凈化某類粉塵的分級效率數據和某粉塵的粒徑分布數據，計算該種除塵器凈化該粉塵時能達到的總除塵效率。由，等式兩端對各種粒徑間隔求和，并考慮，故得出：（3）多級串聯的總凈化效率若已知各級除塵器的除塵效率分別為η1、η2···ηn，則n級除塵器串聯后的總除塵效率為：3.2.3壓力損失是指裝置的進口和出口氣流的全風壓之差。凈化裝置壓力損失的大小，不僅取決于裝置的種類和結構型式，還與處理氣體流量大小有關。通常壓力損失與裝置進口氣流的動壓成正比，即：式中：△P——含塵氣流通過除塵裝置的壓力損失，Pa；ζ——凈化裝置的壓損系數；ν1——裝置進口氣流速度，m/s；ρ——氣體的密度，kg/m3。例題：2000年建成的自然通風燃煤鍋爐（＜0.7MW）有兩級除塵系統，除塵效率分為為60%和85%，用以處理含塵濃度為3g/m3的鍋爐煙塵，計算該系統的總除塵效率和排放濃度。凈化后的粉塵濃度是否達到國家規定的三類區排放標準？解：該系統的總效率為：經兩級除塵后，從第二級除塵器排放大氣的氣體含塵濃度為例題：2000年建成的自然通風燃煤鍋爐（＜0.7MW）有兩級除塵系統，除塵效率分為為60%和85%，用以處理含塵濃度為3g/m3的鍋爐煙塵，計算該系統的總除塵效率和排放濃度。凈化后的粉塵濃度是否達到國家規定的三類區排放標準？解：該系統的總效率為：經兩級除塵后，從第二級除塵器排放大氣的氣體含塵濃度為例題：2000年建成的自然通風燃煤鍋爐（＜0.7MW）有兩級除塵系統，除塵效率分為為60%和85%，用以處理含塵濃度為3g/m3的鍋爐煙塵，計算該系統的總除塵效率和排放濃度。凈化后的粉塵濃度是否達到國家規定的三類區排放標準？例題：2000年建成的自然通風燃煤鍋爐（＜0.7MW）有兩級除塵系統，除塵效率分為為60%和85%，用以處理含塵濃度為3g/m3的鍋爐煙塵，計算該系統的總除塵效率和排放濃度。凈化后的粉塵濃度是否達到國家規定的三類區排放標準？解：該系統的總效率為：經兩級除塵后，從第二級除塵器排放大氣的氣體含塵濃度為例題：2000年建成的自然通風燃煤鍋爐（＜0.7MW）有兩級除塵系統，除塵效率分為為60%和85%，用以處理含塵濃度為3g/m3的鍋爐煙塵，計算該系統的總除塵效率和排放濃度。凈化后的粉塵濃度是否達到國家規定的三類區排放標準？解：該系統的總效率為：經兩級除塵后，從第二級除塵器排放大氣的氣體含塵濃度為例題：2000年建成的自然通風燃煤鍋爐（＜0.7MW）有兩級除塵系統，除塵效率分為為60%和85%，用以處理含塵濃度為3g/m3的鍋爐煙塵，計算該系統的總除塵效率和排放濃度。凈化后的粉塵濃度是否達到國家規定的三類區排放標準？解：該系統的總效率為：經兩級除塵后，從第二級除塵器排放大氣的氣體含塵濃度為查《鍋爐大氣污染物排放標準》，三類區Ⅰ時段的煙塵排放濃度為150mg/m3，可見凈化后的粉塵濃度達不到國家規定的三類區排放標準。I時段：2000年12月31日前建成使用的鍋爐

II時段：2001年1月1日起建成使用的鍋爐4除塵設備除塵設備——指把粉塵從煙氣中分離出來的設備，也叫除塵器，是凈化顆粒污染物的基本設備。分類：（1）機械式除塵器：重力除塵器、慣性除塵器、離心除塵器等。（2）洗滌式除塵器：水浴式除塵器、

泡沫式除塵器、文丘里管除塵器、

水膜式除塵器等。

（3）過濾式除塵器：包括布袋除塵器和顆粒層除塵器等。

（4）靜電除塵器：（5）磁力除塵器：4.1旋風除塵器1、原理利用氣流在旋轉運動中產生的離心力將塵粒從氣流中分離并補集下來的裝置。具有結構簡單，體積小，維修管理簡單，可耐高溫，制造容易，造價和運行費用較低，對大于5-10μm以上的粉塵有較高的凈化效率等優點。在工業生產中得到廣泛的應用。4.1.1旋風除塵器原理和結構4.1.1.1旋風除塵器工作原理4.1.1.1旋風除塵器工作原理

——外旋流：含塵氣體由進口切向進入后，沿筒體內壁由上向下作圓周運動，并有少量氣體沿徑向運動到中心區內，這股由上向下的氣流稱為外旋流。——內旋流：外旋流到錐體頂部后，折轉向上，在中心區域旋轉上升，最后由排氣管排出，這股氣流稱為內旋流。——除塵的主要原理：內旋流與外旋流的旋轉方向相同，在整個流場中起主導作用，氣流作旋轉運動時，塵粒在離心力作用下，被甩向器壁，到達器壁的塵粒，在外旋流的推力和重力的共同作用下，沿器壁落至灰斗中，實現與氣流的分離。4.1.1.2旋風除塵器的結構

結構：進氣管、筒體、錐體和排氣管等組成。4.1.1旋風除塵器的原理和結構（1）旋風除塵器的類型旋風除塵器的結構形式，取決于含塵氣體的入口型式和除塵器內部的流動狀態。

按氣流進出口方向不同分為：回流式和直流式旋風除塵器。回流式旋風除塵器按照結構可分為：（1）旁路式旋風除塵器

（2）擴散式旋風除塵器

（3）筒式旋風除塵器

1）旁路式旋風除塵器旁路式旋風除塵器基本結構：入口距頂蓋有一段距離，排出管的插入深度可以較淺，筒體上具有螺旋線形的灰塵隔離室。含塵氣流進入除塵器后形成以排出管下緣為界面的上、下兩股旋轉氣流，并在進口管和頂蓋之間形成一個迅速旋轉的灰環。上部灰環中的塵粒能夠通過設在頂蓋處的入口進入旁路隔離室，然后直接進入下渦旋而得到清除。這不僅提高了除塵總效率，同時也提高了除塵器對不同塵粒濃度的適應性。旁路式旋風除塵器有兩種形式：

XLP/A型呈半螺旋形；XLP/B型呈全螺旋形。2）擴散式旋風除塵器結構特點：將原來的圓錐體改為倒圓錐體，并在倒圓錐體下部設置一表面光滑的圓錐狀反射屏。在擴散式分離器內，含塵氣流經蝸殼進入除塵器后，由上而下的氣流旋轉到達反射屏。此時，已凈化的氣流大部分形成上旋氣流從排出管排出，小部分氣流與已被分離出來的塵粒一起，沿著倒圓錐體壁螺旋向下，經反射屏周邊與器壁的環形隙進入灰斗，再由反射屏中心外孔向上與上旋氣流匯合而排出。由于反射屏的作用，防止了返回氣流重新卷起粉塵，提高了除塵效率

3)多管式旋風除塵器多管旋風除塵器是由若干個結構和尺寸相同的小型旋風除塵器(又叫旋風子)組合在一個殼體內并聯使用的除塵設備。由于多管旋風除塵器是由多個旋風子組成，因此，處理風量大。而且由于旋風子的直徑較小，除塵效率較高。能夠有效捕集5～10μm的粉塵。3)國內主要旋風除塵器的類型代號①編制規定第一位字母表示除塵器按工作原理分類，暫分為以下四大類：

X——旋風式，S——濕式，L——過濾式，D——靜電式。

第二、三位字母以表示除塵器的構造、形式特點為主。②代號字母舉例

a．構造類型方面：L——立式，W——臥式，S——雙級，T——筒式，C——長錐體，Z——直錐體，P——旁路。

b．工作原理方面：M——水膜，G——多管，K——擴散。d．國內外常用的旋風除塵器的類型代號：XLT型除塵器：X——旋風、L——立式、T——筒式；

XLK型除塵器：X——旋風、L——立式、K——擴散；

XWD型除塵器：X——旋風、W——臥式、D——多管；XZD／G型除塵器：X——旋風、ZD——錐形底板、G——用于鍋爐除塵；XPX型除塵器：X——旋風、P——平旋、X——下排煙；

4.1.2影響旋風除塵器性能的因素4.1.2.1旋風除塵器的性能（1）處理量（Q）：參看第3章3.2節。（2）除塵效率（η）（3）壓力損失（?P）4.1.2.1旋風除塵器的性能（2）除塵效率（η）臨界粒徑（dc100）：理論上能從氣體中100%去除的最小粉塵粒子的直徑。分割粒徑（dc50）：除塵效率為50%時相應的塵粒粒徑。臨界粒徑和分割粒徑越小，表明除塵器的分離性能越好。旋風除塵器的分割粒徑dc式中：Q——氣體流量，uθ2——半徑r2處氣流的切線速度，hi——（3）壓力損失式中各物理量意義同前。其中，ζ為旋風除塵器的阻力系數，無量綱。幾種常見的旋風除塵器的阻力系數值如下表。

（3）壓力損失4.1.2.2 影響旋風除塵器性能的因素1、影響旋風除塵器效率的因素（一）二次效應（二）比例尺寸（三）進口風速（四）煙塵的物理性質（一）二次效應二次效應被補集的粉塵重新進入氣流的現象。（二）比例尺寸1）筒體直徑（D）在相同的轉速下，筒體的直徑越小，塵粒受到的離心力越大，除塵效率就越高。但直徑過小容易造成粉塵堵塞。D一般為150～l100mm，因太大效率會降低。在需要處理大風量氣體時，往往采用除塵器的并聯組合或采用多管型旋風除塵器。

D是確定旋風除塵器其他各部分尺寸的基礎。2）排氣管直徑直筒形，插入深度與除塵效率有直接關系。插入過深，效率提高，但阻力增大；插入過淺，效率降低，阻力減小（短路）。一般排氣管直徑為筒體直徑的0.4～0.65。實驗表明：排氣管插入本體的最佳長度大約等于排氣管的直徑，或稍低于入口底部為宜。3）筒體和錐體高度通常情況：高效除塵器采用的錐體長度為筒體直徑的2.8-2.85倍，筒體和錐體的總高度不超過筒體直徑5倍。

4）排塵口直徑排塵口直徑過小會影響粉塵沉降，同時易被粉塵堵塞。因此

排塵口直徑一般為排氣管直徑的0.7-1倍，

且不能小于70mm。

5）除塵器底部的嚴密性旋風除塵器的底部總是處于負壓狀態。如果除塵器的底部不嚴密，從外部漏入的空氣就會把落入灰斗的一部分粉塵重新卷入內旋渦并帶出除塵器，使除塵效率顯著下降。因此保證不漏風是進行正常排塵、維護旋風除塵器高效正常運行的重要條件。收塵量不大的除塵器，可在排塵口下設置固定灰斗，保證一定的灰封，定期排灰。（三）進口風度

提高旋風除塵器的入口風速，會使粉塵受到的離心力增大，分割粒徑變小，除塵效率提高。但入口風速過大時，旋風除塵器內的氣流運動過于強烈，會把有些已分離的粉塵重新帶走，除塵效率反而下降。同時，旋風除塵器的阻力也會急劇上升。因此進口速度應控制在12～25m/s為宜。（四）粉塵的物理性質當粉塵的密度和粒徑增大時，除塵器效率明顯提高。氣體溫度和黏度增大時，除塵器效率下降。2、影響旋風除塵器壓力損失的因素結構形式的影響進口風量的影響除塵器尺寸的影響氣體密度變化的影響含塵氣體濃度大小的影響除塵器內部障礙物的影響4.1.2.2 影響旋風除塵器性能的因素結構形式的影響

若旋風除塵器的構造形式相同或幾何圖形相似，則旋風除塵器阻力系數ζ相同，若進口的流速u相同，壓力損失基本不變。

4.1.2.2 影響旋風除塵器性能的因素進口風量的影響壓力損失與進口速度的平方成正比，

因而進口風量較大時，

壓力損失隨之增大。

4.1.2.2 影響旋風除塵器性能的因素除塵器尺寸的影響除塵器尺寸對壓力損失影響很大，

表現為進口面積增大，

排氣管直徑減小，圓筒與錐體部分長度增大，壓力損失隨之增大。

4.1.2.2 影響旋風除塵器性能的因素氣體密度變化的影響壓力損失隨氣體密度增大而增大，由于氣體密度變化與T、p有關，壓力損失隨氣體溫度降低或壓力的增大而增大。

4.1.2.2 影響旋風除塵器性能的因素含塵氣體濃度大小的影響實驗表明，

含塵氣體濃度增大時，

壓力損失隨之下降，這是由于旋轉氣流與塵粒之間摩擦作用使旋轉速度降低所致。

4.1.2.2 影響旋風除塵器性能的因素4.1.2.2 影響旋風除塵器性能的因素除塵器內部障礙物的影響旋風除塵器內部的葉片，

突起和支撐物等障礙物，能使氣流的旋轉速度降低“離心力減小”

從而使壓力損失降低。但是，

除塵器內壁粗糙反而會使壓力損失增大。

4.1.3旋風除塵器的選型設計4.1.3.1選型原則旋風除塵器凈化氣體量應與實際需要處理的含塵氣體量一致。選擇旋風除塵器直徑時應盡量小些，

如果要求通過的風量較大，

可采用幾個小直徑的旋風除塵器并聯為宜。旋風除塵器入口風速要保持在12-25m/s之間，過低時除塵效率下降，過高時阻力損失及耗電量均增加，且除塵效率提高不明顯。所選擇的旋風除塵器的阻力損失小，

動力消耗少，

且結構簡單，維護簡便。

4.1.3旋風除塵器的選型設計旋風除塵器能捕集到的最小粉塵粒子應稍小于被處理氣體中的粉塵粒度。含塵氣體溫度很高時旋風除塵器應設有保溫設施，

以避免水分在其內凝結而影響除塵效果。旋風除塵器的密封性要好，

確保不漏風。氣體中含有易燃易爆粉塵時旋風除塵器應設有防爆裝置4.1.3.2旋風除塵器的選型①根據含塵濃度、粒度分布、密度等煙氣特征，除塵要求，允許的阻力和制造條件等因素全面分析，合理地選擇旋風除塵器的型號。特別應當指出，鍋爐排煙的特點是煙氣流量大，而且煙氣流量變化也很大。在選用旋風除塵器時，應使煙氣流量的變化與旋風除塵器適宜的煙氣流速相適應，以期在鍋爐工況變動時能取得良好的除塵效果。5、旋風除塵器的選型②根據使用時允許的壓力降確定進口氣速，如果制造廠已提供各種操作溫度下進口氣速與壓力降的關系，則根據工藝條件允許的壓力降就可選定氣速ui。若沒有氣速與壓降的數據，則根據允許的壓力降公式計算進口氣速。

若沒有提供允許的壓力損失數據，一般取進口氣速為12～25m/s。5、旋風除塵器的選型③確定旋風除塵器的進口截面積A，進口寬度B和進口高度H。進口截面積A可由下式計算：

式中：

A——進口截面積，m2；B——進口寬度，m；H——進口高度，m；Q——旋風除塵器處理的煙氣量，m3/s。

④確定型號由進口截面積A、進口寬度B和高度H確定出筒體直徑，由筒體直徑D確定規格型號。

項目XLP／AXLP／BXLT／AXLT入口寬度B入口高度H筒體直徑D排出管直徑dp筒體長度L錐體長度H錐排塵口直徑d1(A/3)1/2(3A)1/2上3.85B下0.7D0.6D上1.35D下1.0D上0.55D下1.0D0.296D(A/2)1/2(2A)1/23.33B—0.6D1.7D2.3D0.43D(A/2.5)1/2(2.5A)1/23.85B—0.6D2.26D2.0D0.3D(A/1.75)1/2(1.75A)1/24.9B—0.58D1.6D1.3D0.145D壓力損失/Pa12m/s①15m/s18m/s700(600)②1100(940)1400(1260)500(420)890(700)③1450(1150)860(770)13500(600)1950(1150)440(490)670(770)990(1110)表4.11幾種旋風除塵器的主要尺寸比例

2)旋風除塵器選擇的要求旋風除塵器適用于凈化粒徑大于5μm的塵粒。對細微塵粒，其除塵效率較低，但高效旋風除塵器對細微塵粒也有一定的凈化效果。一般用于凈化非纖維性粉塵及溫度在400℃以下的非腐蝕性的氣體。旋風除塵器對入口粉塵濃度變化的適應性強，可處理高含塵濃度的氣體。旋風除塵器不適宜用于黏結性強的粉塵，當處理相對濕度較高的含塵氣體時注意避免因結露而造成的黏結。設計或運用時必須采用氣密性好的卸灰裝置或其他防止旋風除塵器底部漏風的措施，以防底部漏風，效率下降。由于風量波動對旋風除塵器的除塵效率和壓力損失影響較大，故旋風除塵器不宜用于氣量波動大的情況。當旋風除塵器內的旋轉氣速較高時，應注意加耐磨襯，防止磨損。在并聯使用旋風除塵器時，要盡可能使每臺除塵器的處理氣量相等。4.1.4.1穩定運行參數除塵器入口氣流速度處理氣體的溫度入口的含塵濃度4.1.4旋風除塵器的運行維護管理4.1.4.2防止漏風除塵器一旦漏風將嚴重影響除塵效率。旋風除塵器灰斗或卸灰閥漏風1％，除塵效率將下降5％；慣性除塵器灰斗或卸灰閥漏風1％，除塵效率將下降10％。重力沉降室入口或出口的漏風對除塵效率的影響并不大，但如果沉降室本體漏風對除塵效率就會有較大影響。

4.1.4旋風除塵器的運行維護管理除塵器進、出口法蘭處的連接件使用不當引起的漏風。例如螺栓沒有擰緊，墊片不夠均勻，法蘭面不平整等。除塵器的本體磨損嚴重引起的漏風。對旋風除塵器和慣性除塵器而言，本體磨損是經常發生的，特別是灰斗。因為含塵氣流的旋轉或沖擊使除塵器本體磨損特別嚴重。機械式除塵器卸灰裝置引起的漏風。卸灰閥多采用機械自動式，如重錘式等。這些卸灰閥嚴密性較差，稍有不當，即產生漏風。這是除塵器運行維護的重要環節。引起漏風的原因如下：除塵器進出口法蘭接口處除塵器本體除塵器卸灰裝置機械式除塵器漏風有三種部位：除塵器進、出口連接法蘭處；除塵器本體；除塵器卸灰裝置。4.1.4.3防止關鍵部分磨損的技術措施1）防止排灰口堵塞。選擇優質的卸灰閥，加強對卸灰閥的調整和檢修。2）防止過多的氣體倒流入排灰口。使用卸灰閥要嚴密，以減輕磨損。3）應經常檢查除塵器有無磨損而漏氣的現象，以便及時采取措施。4）盡量避免焊縫和接頭。必須要有的焊縫應磨平，法蘭連接應仔細裝配好。5）在粉塵沖擊部位使用可以更換的抗磨板，或增加耐磨層，也可以用耐磨材料制造除塵器。6）對旋風除塵器而言，除塵器壁面的切向速度和入口氣流速度應當保持在臨界范圍以下，這樣可以減少磨損。4.1.4旋風除塵器的運行維護管理4.1.4.3避免除塵器堵塞和積灰（1）排灰口堵塞積灰的原因大塊物料或雜物滯留在排灰口形成障礙物，之后其他粉塵在周圍堆積，形成堵塞；灰斗內粉塵結露、結塊、堆積過大，不能及時順暢排出。排灰口堵塞嚴重都會增加磨損，降低除塵效率和加大設備的壓力損失。4.1.4旋風除塵器的運行維護管理預防排灰口堵塞的措施：進氣口增加柵網，柵網既不增加壓力損失，又能防止雜物吸入。平時檢查維護可用小錘敲打易堵處的壁板聽其聲音，以檢查是否有堵塞現象。排氣口堵塞及預防：設計時要根據粉塵性質和氣體特點使除塵器進、出口光滑，避免容易形成堵塞的直角、斜角。4.1.4旋風除塵器的運行維護管理4.1.4旋風除塵器的運行維護管理安裝除塵器前應檢查是否有環保產品合格證，除塵器本體和配件是否齊全，型號、規格、參數是否符合選用要求。檢查設備是否變形、損壞，如有損壞應及時修復后安裝，損壞嚴重要及時更換。檢查安裝現場作業條件是否滿足安裝要求，配齊必要的施工工具，并合理制定好施工計劃。20世紀70年代出現的一種除塵裝置；可用于凈化粒徑大于0.1μm的含塵氣體，除塵效率可達99%以上；具有：性能穩定可靠、操作簡單，所收干塵便于回收利用等特點因而獲得越來越廣泛的應用。袋式除塵器是利用棉、毛、人造纖維等濾料的過濾作用將含塵氣體中的塵粒阻留在濾袋上，對含塵氣體進行過濾的除塵裝置。4.2袋式除塵器袋式除塵器的除塵原理示意圖4.2.1工作原理和結構

4.2.1.1袋式除塵器的工作原理

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；粉塵因篩濾、截留、慣性碰撞、靜電、擴散和重力沉降等作

用，在濾袋表面形成粉塵層，常稱為粉層初層。機械振動袋式除塵器圖工作原理：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；此時，濾布只是起著形成粉塵初層和支撐它的骨架作用。隨著粉塵在濾袋上積聚，濾袋兩側的壓力差增大，會把已附在濾料上的細小粉塵擠壓穿過濾料，從而使除塵效率下降，要及時清灰。但清灰不應該破壞粉塵初層為度。4.2.1.2袋式除塵器的結構形式袋式除塵器主要由濾袋、殼體、灰斗和清灰機構構成。濾袋——過濾的主要部件，用纖維織物支撐，多為柱狀；清灰機構是袋式除塵器的主要組成部分，清灰是過濾裝置運行的重要環節。按結構特點，袋式除塵器劃分為四種：上進風式和下進風式、圓袋式和扁袋式、吸入式和壓入式、內濾式和外濾式。1）上進風式和下進風式上進風式是指含塵氣流入口位于袋室上部，氣流與粉塵沉降方向一致。

下進風式是指含塵氣流入口位于袋室下部，氣流與粉塵沉降方向相反。為了安裝、操作方便，減少積灰對正常運行的影響，多采用下進風方式。4.2.1.2袋式除塵器的結構形式2）圓袋式和扁袋式圓袋式是指濾袋為圓筒形，而扁袋式是指濾袋為平板形、梯形、楔形以及非圓筒形的其他形狀。3）吸入式和壓入式吸入式是指風機位于除塵器之后，除塵器為負壓工作。壓入式是指風機位于除塵器之前，除塵器為正壓工作。4.2.1.2袋式除塵器的結構形式4）內濾式和外濾式內濾式是指含塵氣流由袋內流向袋外，利用濾袋內側捕集粉塵，粉塵滯留袋內，這種方式可以采用敞開式外殼。外濾式是指含塵氣流由袋外流向袋內，利用濾袋外側捕集粉塵，除塵器外殼必須密閉。4.2.1.2袋式除塵器的結構形式4.2.2袋式除塵器的性能及影響因素袋式除塵器屬于高效除塵器，具有凈化效率高，處理氣量大等優點，但也存在過濾速度低，設備體積龐大，濾袋損耗大，壓力損失大，運行費用較高等缺點。通常用于干燥、除塵效率要求較高的場合。影響袋式除塵器效率的因素有過濾風速、壓力損失、濾料的性質、清灰方式、運行工況參數和粉塵的性質等。4.2.2.1過濾風速過濾風速是指氣體通過濾布時的平均速度。在工程上是指單位時間內通過單位面積濾布的含塵氣體的流量。表示袋式除塵器處理氣體的能力，重要的技術經濟指標。

式中uf——過濾風速，m/min；

Q——氣體的體積流量，m3/h；

A——過濾面積，m2。過濾負荷:q=Q/A每平方米濾布每小時所過濾的氣流量，m3/(m2·h)過濾速度是反映過濾除塵器處理能力的主要技術經濟指標。在實際運行中它是由濾料種類、粉塵粒徑及清灰方式而確定的，一般為0.6～1.0m/min。提高過濾風速可以減少過濾面積，提高濾料的處理能力。風速過高會把濾袋上的粉塵壓實，使阻力加大，同時由于擠壓作用，會使細微粉塵透過濾料，而使除塵效率下降。從經濟上考慮，選用速度高，則相應濾布面積減小，則除塵器體積、占地面積和一次投資都會減小，但同時除塵器的壓力損失和耗電量卻會增大。4.2.2.2壓力損失壓力損失是重要的技術經濟指標之一，決定著除塵器的能量消耗、除塵效率和清灰的時間間隔。影響因素：結構形式、濾料特性、粉塵性質和濃度、氣體的溫度和黏度等。△p等于清潔濾料壓損△pf+過濾層壓損△pd。當粉塵初層形成后，壓力損失為500～570Pa時，除塵效率達99%，當壓力損失接近1000Pa時，需要對濾袋清灰。4.2.2.2壓力損失ζf——清潔濾料的阻力系數，m-1，μ——氣體的粘度，Pa·s，α——粉塵層的平均比阻力，m/kg；m——濾料上的粉塵負荷，kg/m2。m=GA/A總阻力為：例題

用袋式除塵器處理含塵煙氣。過濾面積A=2000m2，處理氣量Q=3000m3/min，煙氣含塵濃度Cp=6g/m3，除塵效率為99%。已知清潔濾布的阻力系數ζf=4×107m-1,清潔濾布的阻力損失為100Pa。在過濾20min時，集塵層的平均阻力系數α=2×109m/kg，求此時帶有煙塵濾布的總阻力損失。4.2.2.3濾料結構與性質袋式除塵器的濾料是濾布，它是袋式除塵器的主要部件，其費用一般占設備費用的10％～15％。選用濾料時必須考慮含塵氣體和粉塵的特性，如氣體的組成、溫度、濕度，粉塵的大小、含水率、黏結性等。4.2.2.3濾料結構與性質濾料應具有耐磨、耐腐、阻力低、成本低及使用壽命長等優點。表面光滑的濾料，容塵量小，清灰容易，但除塵效率低，適用于含塵濃度低、黏性大的粉塵，采用的過濾風速也不能太高；厚濾料和表面起絨的濾料，容塵量大，粉塵能深入濾料內部，保證高效率，可采用較高的過濾風速，但過濾阻力較大，應注意及時清灰。4.2.2.3濾料結構與性質袋式除塵器采用的濾料種類較多，按濾料的材質分為天然纖維、無機纖維和合成纖維等；按濾料的結構分為濾布和毛毯兩類；按編織方法分為平紋、斜紋和緞紋等。斜紋編織濾料的綜合性能較好。目前，中國生產的濾料有三大類，即玻璃纖維濾料、聚合物濾料和覆膜濾料玻璃纖維類濾料具有耐高溫(280℃)、耐腐蝕、表面光滑、不易結露、不縮水等優點，在工業生產中廣泛應用。普通玻璃纖維濾布，價格較低，清灰容易，但除塵效率低，粉塵排放量略大，可在排放要求不高、粉塵價值低的場合使用；玻璃纖維膨體紗濾布，捕捉粉塵能力好，除塵效率高，價格適中，適宜在反吹風清灰方式的袋式除塵設備中使用；玻璃纖維針刺毯濾布，具有透氣性好、系統阻力小的特點，除塵效率更高，但價格較貴。4.2.2.3濾料結構與性質聚合物類濾料主要包括聚酰胺纖維(尼龍)、聚酯纖維(滌綸729，208)、聚苯硫醚(PPs)纖維、聚丙烯腈纖維(奧綸)、聚乙烯醇纖維(維尼綸)、聚酰亞胺纖維(P84)、芳香族聚酰胺纖維(諾梅克斯)、聚四氟乙烯纖維(特氟綸)等。它具有強度高、抗折性能好、透氣性好、收塵效率高等優點，適宜在低于130℃廢氣溫度的袋式除塵設備中使用。

4.2.2.3濾料結構與性質玻璃纖維覆膜過濾材料是在玻璃纖維基布上覆上多微孔聚四氟乙烯薄膜制成的新型過濾材料；它集中了玻璃纖維的高強低伸、耐高溫、耐腐蝕等優點和聚四氟乙烯多微孔薄膜的表面光滑，憎水透氣，化學穩定性好等優良特性。能截留含塵氣流中的全部粉塵，能在不增加運行阻力的情況下保證氣流的流通量，是理想的煙氣過濾材料。4.2.2.3濾料結構與性質濾料名稱直徑(μm)耐溫性能（K）吸水率(%)耐酸性耐磨性強度長期短期棉10～20348～3583688很差稍好1蠶絲18353～36337316～22羊毛5～15353～36337310～15稍好很差0.4尼龍348～3583684～4.5稍好好2.5奧倫398～4084236好差1.6滌綸4134336.5好差1.6玻璃纖維5～85234好差1芳香族聚酰胺4935334.5～5差好2.5聚四氟乙烯393～5230很好很好2.5常用濾料性能表表4.14常用的聚合物濾料及其特性4.2.2.4袋式除塵器的清灰方式

根據清灰方法的不同，一般將袋式除塵器分為五類：機械振動類反吹風類噴嘴反吹類脈沖噴吹類聯合清灰類1）機械振動類

使用機械裝置使濾袋產生振動而清灰的袋式除塵器。常用以凸輪機構傳動進行振打式清灰，振打頻率不超過60次/分；目前用電動搖動器傳動的微振幅清灰方法也有采用，其頻率均高于700次/分。振打式清灰袋式除塵器2）逆氣流清灰

清灰時的氣流與過濾時氣流方向相反。在反向氣流作用下，迫使濾袋縮癟或鼓脹而清灰的袋式除塵器。安裝在濾袋內的支撐環可以防止濾袋完全被壓癟。分為逆氣流吹風清灰和逆氣流吸風清灰。逆氣流清灰袋式除塵器3）脈沖噴吹類工作原理：含塵氣體由下部進氣口進入后，分散于除塵箱中，塵粒被阻留于濾袋外表面上，凈化后的氣體由袋內經文氏管進入上部凈氣箱，經氣管排走。粘附在濾袋外表面上的塵粒通過脈沖控制儀實現清灰的目的。脈沖清灰把清灰過程中每清灰一次，叫做一個脈沖。圖3.24脈沖噴吹袋式除塵器脈沖噴吹清灰目前常用的有脈沖控制儀、氣動控制儀和機械控制儀等。脈沖噴吹清灰袋式除塵器是一種高效除塵方式，全自動清灰，凈化效率達到99%，過濾負荷較高，壓力損失達到1200~1500Pa。脈沖噴吹清灰適用于中小型布袋除塵器。主要分為：離線清灰——清灰時停止進氣；在線清灰——清灰時不停止進氣。4）回轉反吹扁袋式清灰外殼為圓筒形，扁袋沿圓筒呈輻射狀布置，反吹管由軸心向上與懸臂管連接，懸臂管下面正對濾袋導口設有反吹風口。在相同過濾面積的條件下空間體較小，可提高單位體積的過濾面積。扁形濾袋性能好，壽命長，過濾風速1～1.5m/min，凈化效率99%以上。圖3.19回轉反吹袋式除塵器

1—懸臂風管；2—濾袋；3—灰斗；4—反吹風機；5—反吹風口；6—花板；7—反吹風管5）聯合清灰類指將上面介紹的兩個或三個不同類型的除塵器有機地聯接起來，以達到最佳凈化效率。聯合除塵器的清灰時間約為30～60s，時間間隔約為3～8min，過濾風速一般取2～3m/min，壓力損失為800～1000Pa，清灰效果較好，凈化效率為98%左右。4.2.3袋式除塵器的選型設計（1）選定除塵器形式、濾料及清灰方式

首先考慮對排放標準、除塵效率和處理量的要求，同時考慮占地面積，設備投資操作與維修管理費用等，其次根據含塵氣體的性質選擇合適的濾袋。（2）選用袋式除塵器應注意的事項

高效除塵器，性能穩定可靠，負荷變化適應性強，運行管理方便，收塵便于處理與回收利用；不宜用于處理油霧、水霧及粘結性強的粉塵，避免結露“糊袋”現象；濾袋是袋式除塵器的主要部件，選擇耐高溫、耐腐蝕、耐磨、抗爆炸等材料的濾布；根據粉塵粘結性、過濾速度、空氣阻力、壓力損失、凈化效率等制約因素，確定清灰方式和清灰裝置。當入口含塵濃度大時，宜設預凈化裝置。（3）計算過濾面積

根據氣體處理量的大小，選擇適當的過濾速度，計算過濾面積。若面積太大，則設備投資大；若面積過小，則過濾阻力大，操作費用高，濾布使用壽命短。

除塵器的過濾面積按下式計算：

(3.20)式中

A——除塵器的過濾面積，m2；

Q——除塵器的處理氣體量，m3/h；

uf——除塵器的過濾風速，m/min。（2）計算過濾面積過濾風速的選擇：簡易清灰0.2～0.75m/min

機械振動清灰1.0～2.0m/min

逆氣流反吹清灰2～3.0m/min

脈沖噴吹清灰2.0～4.0m/min

（3）濾袋袋數的確定確定濾袋尺寸，濾袋的直徑d和長度L計算每只濾袋面積：計算濾袋個數：式中

A——除塵器的過濾面積，m2；

d——單個濾袋的直徑，m；

L——單個濾袋的長度，m。

濾袋的直徑由濾布的規格確定，一般為100～300mm，濾袋的長度一般取3～5m，可長達10～12m。例題某鋼廠用袋式除塵器凈化煙氣，煙氣量為14630m3/h，袋式除塵器由40個濾袋所組成，直徑為200mm，高為4.5m，試計算該袋式除塵器的過濾速度及過濾負荷。例題解：（4）壓力損失的選擇采用一級除塵時，壓力損失一般為980～1470Pa；采用二級除塵時，壓力損失一般為500～800Pa。（5）選擇過濾材料在選擇過濾材料時，要根據氣體的溫度、濕度、粉塵的粒度、化學組成、酸堿性、吸濕性、荷電性、爆炸性、腐蝕性等，選擇適當的濾布。

1）一般在含水量較小、無酸性時可以根據含塵氣體溫度來選用。當溫度低于130℃時，常用500～550g／m滌綸針刺氈；當溫度低于250℃時，宜選用芳綸諾梅克斯針刺氈。（5）選擇過濾材料

2）當含水分量較大、粉塵濃度也比較大時，宜選用防水、防油濾料或覆膜濾料(基布應是經過防水處理的針刺氈)。3）當含塵氣體含酸、堿性且氣體溫度低于190℃時，常選用萊通針刺氈。若氣體溫度低于240℃，耐酸堿性要求不太高時，可選用聚酰亞胺針刺氈。4）當含塵氣體為易燃易爆氣體時，選用防靜電滌綸針刺氈；當含塵氣體既有一定的水分又為易燃易爆氣體時，選用防水、防油、防靜電(三防)滌綸針刺氈。4.2.4袋式除塵器維護管理4.2.4.1一般維護管理操作人員應填寫運行記錄，

主要是除塵器運行時的溫度、

壓差和噴吹壓力等參數，

確保在規定的參數下運行，若發現異常應找出原因并及時處理。維修人員應經常對袋式除塵器的清灰，

輸灰裝置的運動部件進行點檢，

發現問題及時處理，經常觀察排氣筒排出氣體的粉塵濃度，

如因破袋引起排放超標，應及時更換濾袋。

4.2.4袋式除塵器維護管理4.2.4.2運行維護管理應在工藝設備啟動前20min啟動除塵器，并對壓力指示計、

壓力報警器以及氣體溫度計等進行檢查并確認其處于正常狀態。處理風量應不超出設計值，風量增加會引起濾速增大，

導致濾袋泄漏破損、

濾袋張力松弛等。風量減少會使管道風速變慢，

粉塵在管道內沉積，

將影響粉塵抽吸。若發現系統風量發生較大變化，

應立即查找原因。

4.2.4袋式除塵器維護管理處理高溫高濕氣體，重新開機時應對袋式除塵器預熱，

應注意由于結露而造成的濾料網眼堵塞和除塵器機殼內表面的腐蝕問題，為避免濾袋室內的結露，要在系統冷卻之前，

把含濕氣體排出去，

通入干燥的空氣，處理易燃易爆氣體時，為防止爆炸，要查明及O2及CO的濃度及處理氣體的溫度等因素。收集在灰斗內的粉塵，應按規定的順序和周期及時排出。袋式除塵器的清灰是影響設備運行的重要因素。清灰周期過短會影響清灰裝置和布袋的壽命，清灰周期過長，會影響清灰效果。袋式除塵器的清灰周期和時間需根據設備的運行工況進行合理調整。

4.2.4袋式除塵器維護管理要及時對濾袋吊具進行調整。袋式除塵器安裝并使用1-2一個月后，

濾袋會伸長。應對濾袋吊掛機構長度進行調整。彈簧式的濾袋吊掛機構運轉1年后，

應把不合適的彈簧換掉。要對附屬設備進行調整。管道和吸塵罩是重要的附屬設備，在運轉初期很容易通過異常振動影響吸氣效果，

應及時對其進行調整。

4.2.4袋式除塵器維護管理停止運行后的維護。要注意風機的清掃，

防銹等工作，

特別要防止灰塵和雨水等進入電動機轉子和風機、

電動機的軸承部分。風機每3個月應啟動運轉一次；

有冰凍季節的地區，

除塵系統停車時，

冷卻水和壓縮空氣的冷凝水應完全放掉；

清掃管道和灰斗內積塵，

清灰機構與驅動部分要注意注油。如果是長期停車，

還應取下濾袋，放在倉庫中妥善保管。

4.3靜電除塵器定義：電除塵是利用高壓電場產生的靜電力，使帶電粉塵從氣體中分離凈化的方法。與其他除塵器相比，根本區別在于：實現粉塵與氣流分離的力（主要是靜電力）直接作用在粉塵上，而不是作用在整個氣流上。電除塵器的主要優缺點優點:——壓力損失小，一般為200～500Pa——可分離的粒徑范圍在0.05～200um——處理煙氣量大，可達105～106m3/h——能耗低，大約0.2～0.4kWh/1000m3——對細粉塵有很高的捕集效率，可高于99％——可在高溫或強腐蝕性氣體下操作缺點:——一次性投資高，占地面積大;——安裝精度要求高；——對粉塵比電阻有一定要求。一、電除塵的原理電除塵的基本原理包括：電暈放電塵粒的荷電荷電塵粒的遷移和捕集粉塵的清除4.3.1靜電除塵器的結構4.3.1.1靜電除塵器的結構形式根據集塵極的形式：管式、板式；根據氣流的流動方式：立式、臥式；根據粉塵在電除塵器內的荷電方式及分離區域布置的不同：單區、雙區電除塵器。根據除塵方式的不同：濕式電除塵和干式電除塵。1）管式和板式電除塵器在圓管的中心放置電暈極，而把圓管的內壁作為集塵極，集塵極的截面形狀可以是圓形或六角形。管徑一般為150～300mm，管長3～5m，電暈線用重錘懸吊在集塵極圓管中心。含塵氣體由除塵器下部進入，凈化后的氣體由頂部排出。電場強度高且變化均勻，但清灰較困難。多用于凈化含塵氣量較小或含霧的氣體。圖4.22（a）

管式電除塵器放電金屬線電暈極

含負離子區

電暈區

金屬管集塵極

板式電除塵器是由多塊一定形狀的鋼板組合成集塵極，在一系列平行金屬板間(作為集塵極)的通道中設置電暈極。極板間距：200～400mm；極板高度：2～5m；極板總長度：根據對除塵效率高低的要求而定；通道數：根據處理氣量定，少則幾十，多則幾百。板式電除塵器由于幾何尺寸靈活而在工業除塵中廣泛應用圖4.22（b）

板式電除塵器1）管式和板式電除塵器2）立式和臥式電除塵器立式電除塵器通常做成管式，垂直安裝。含塵氣流在自下而上流動過程中完成凈化過程。特點：占地面積小，在高度較高時，可以將凈化后的煙氣直接排入大氣而不另設煙囪，但檢修不如臥式方便。2）立式和臥式電除塵器臥式電除塵器多為板式，氣體在其中水平通過，含塵氣流凈化過程是在氣流水平運動過程中完成的。每個通道內沿氣流方向每隔3m左右(有效長度)劃分單獨電場，常用的是2～4個電場。特點：臥式電除塵器安裝靈活、維修方便，適用于處理煙氣量大的場合。

電除塵器外觀圖臥式立式單區式電除塵器：雙區式電除塵器：單區電除塵器雙區電除塵器3）單區和雙區電除塵器4）濕式和干式電除塵器干式電除塵器：通過振打的方式使電極上的積塵落入灰斗中，