袋式除塵技術是大幅度削減煙塵和粉塵排放的技術，可以實現對微細粒子的控制，有高效去除有害氣體、在多種複雜條件下實現減排等優點。
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圖書
版權資訊
作 者：張殿印 等編著
出 版 社：冶金工業出版社
出版時間：2008-3-1
版 次：1頁 數：1
字 數：1094000
印刷時間：2008-3-1
開 本：16開
紙 張：膠版紙
包 裝：精裝
圖書簡介
本書是環境科學與工程領域專門闡述袋式除塵技術的著作。全書共分12章，主要介紹袋式除塵器的基本理論、性能分析、沒計、主要形式、配套裝置、常用儀表、自動控制、系統設計、工程套用實例和運行管理等內容。全書取材以新穎、實用為主，旨在使讀者能利用本書進行袋式除塵器的基本設計，選擇套用和運行管理。
本書可供科研設計單位、管理部門和工礦企業廣大環保工作者使用，也可供高等院校相關專業師生參考。
目錄信息
1 粉塵和氣體性質
1.1 粉塵的來源和分類
1.1.1 粉塵定義
1.1.2 粉塵的來源
1.1.3 粉塵分類
1.1.4 粉塵對人體的危害
1.2 粉塵的基本性質
1.2.1 粉塵顆粒的形狀
1.2.2 粉塵的粒徑和粒徑分布
1.2.3 粉塵的物理性質
1.2.4 粉塵的化學性質
1.3 氣體的性質
1.3.1 空氣的化學組成
1.3.2 氣體基本方程
1.3.3 氣體的物理參數
2 過濾和清灰基本理論
2.1 含塵氣體與塵粒運動
2.1.1 粒子運動的基本方程
2.1.2 粒子的流體阻力
2.1.3 粒子在氣體中的運動
2.2 過濾基本理論
2.2.1 濾料的過濾機理
2.2.2 穩定過濾和非穩定過濾
2.2.3 粉塵層和表面過濾機理
2.3 清灰基本理論
2.3.1 粉塵黏附力
2.3.2 機械振動清灰原理
2.3.3 反吹風清灰機理
2.3.4 脈衝噴吹清灰機理
2.3.5 聲波清灰原理
2.3.6 聯合清灰機理
3 袋式除塵器的分類和性能
3.1 袋式除塵器的分類
3.1.1 按除塵器的結構形式分類
3.1.2 按除塵器內的壓力分類
3.1.3 按濾袋形狀分類
3.1.4 按清灰方式分類
3.2 袋式除塵器的命名
3.2.1 袋式除塵器命名方法
3.2.2 命名示例
3.2.3 袋式除塵器術語
3.3 袋式除塵器的性能參數
3.3.1 處理氣體流量
3.3.2 設備阻力
3.3.3 除塵效率
3.3.4 除塵器排放濃度
3.3.5 除塵器漏風率
3.3.6 殼體耐壓強度
3.3.7 設備耗鋼量
3.3.8 振動頻率
3.3.9 反吹風量
3.3.10 脈衝噴吹參數
4 袋式除塵器設計
4.1 設計條件和依據
4.1.1 設計原則
……
5 袋式除塵器主要形式
6 除塵用濾料
7 袋式除塵器配套裝置
8 袋式除塵器常用儀表
9 袋式除塵器自動控制
10 袋式除塵系統設計
11 袋式除塵器工程套用實例
12 袋式除塵器運行管理
參考文獻
排放技術
概述
1.1 大幅度削減煙塵和粉塵排放
在產生粉塵或煙塵的各個行業中，凡採用袋式除塵技術的除塵系統，其固體顆粒物排放濃度均遠遠低於採用其他除塵技術。目前國內袋式除塵器的排放濃度普遍穩定在30～50mg/Nm3以下，淨化燃煤鍋爐煙氣的袋式除塵系統大部分排放濃度為20～30mg/Nm3，淨化高爐煤氣和水煤氣的袋式除塵系統則為5～10mg/Nm3，用於垃圾焚燒發電廠的袋式除塵器更實現了排放濃度2.3～4.1mg/Nm3的業績。
袋式除塵器可以大幅度降低煙塵和粉塵的排放量。以火電廠行業為例，目前每年排放煙塵380萬噸，若全國50%的燃煤鍋爐採用袋式除塵器，則火電行業每年可減少排放煙塵120萬噸以上。袋式除塵器這種高效的除塵特性可支持更加嚴格的環保標準。我國近年來相繼修訂了一些行業的排放標準，顆粒物排放限值為50mg/Nm3，與以往相比雖已嚴格得多，但與國際先進水平相比，仍顯落後。我國垃圾焚燒煙氣中含有多種有害物質，特別是二惡英類劇毒物質，但顆粒物排放限值卻為80mg/Nm3，既不適應環境保護的要求，也與我國袋式除塵技術能夠達到的水平相距甚遠，因此該項標準亟待重新修訂。隨著國民經濟的發展，各項排放標準的更加嚴格化是大勢所趨。實際上，我國袋式除塵技術已經完全能夠支持更為嚴格的標準。排放限值的進一步降低，將對固體顆粒物減排起到巨大的作用。以水泥行業為例，目前每生產1噸產品約排放煙塵和粉塵0.8～1kg，年排放量約為1200萬噸，若將固體顆粒物排放限值降至20～30mg/Nm3，則煙塵和粉塵排放量每年可削減650～800萬噸。需要指出的是，袋式除塵器實現更嚴格的顆粒物排放標準並不需要提高造價和運行費用，只要嚴格按照有關標準和規範設計、製造、安裝和運行，都能獲得好的效果。
1.2 實現對微細粒子的控制
微細粒子（PM10、PM2.5）是危害人體健康和污染大氣環境的主要因素之一，將微細粒子的控制納入國家標準只是時間問題。目前電除塵器捕集微細粒子的效率很低，對小於10μm的塵粒，其捕集率只有60%左右。而袋式除塵器對粒徑小於1μm的粒子，其捕集效率卻可達到98%～99%。因而可以說，目前只有袋式除塵技術能夠有效控制微細粒子。
1.3 高效去除有害氣體
袋式除塵器能夠高效去除有害氣體。如電解鋁含氟煙氣的淨化是依靠袋式除塵系統實現的。瀝青煙氣的最有效淨化方法是以粉塵吸咐並以袋式除塵器分離。試驗結果表明，在半乾法脫硫中，採用袋式除塵器可比電除塵器提高脫硫效率約10個百分點。濾袋錶面的粉塵層含有未反應的脫硫劑，相當於一個“固定床”的作用，可顯著延長脫硫反應的時間。在垃圾焚燒煙氣淨化中，袋式除塵器的“固定床”特性對垃圾焚燒煙氣淨化具有重要的價值。垃圾焚燒煙氣中的二惡英的淨化方法之一是以活性炭吸附再以袋式除塵器去除。目前國外一種去除二惡英的新技術，就是在袋式除塵器的濾料上加催化劑，促使二惡英分解。
1.4 在多種複雜條件下實現減排
袋式除塵器對各種煙塵和粉塵都有很好的捕集效果，不受粉塵成分及比電阻等特性的影響。袋式除塵器對入口含塵濃度不敏感，在含塵濃度很高或很低的條件下，都能實現很低的粉塵排放。以往袋式除塵器的套用受到諸多不利因素的制約，近年來袋式除塵技術的發展使此情況有了很大改觀。
（1）煙氣高溫。在≤280℃下已普通套用；在300℃～500℃範圍內也可套用，國外已有用於更高溫度的實例。
（2）煙氣高濕。例如烘乾機、噴霧乾燥機等的尾氣淨化。
（3）高含塵濃度。可直接處理含塵濃度為1400g/Nm3的氣體，並達標排放；還可直接處理含塵濃度為3萬g/Nm3的氣體（例如倉式泵輸粉），並達標排放。
（4）高腐蝕性。例如垃圾焚燒發電廠的煙氣淨化，煙氣中含HCl、HF等腐蝕性氣體。
（5）煙氣含易燃、易爆粉塵或氣體。例如高爐煤氣、炭黑生產煙氣、煤粉磨機尾氣、煤調濕尾氣等。
（6）除塵系統具有高負壓或高正壓。一些大型煤磨收塵系統的負壓為1.4萬～1.6萬Pa；大型高爐煤氣袋濾淨化系統的正壓可達到0.3MPa；而某些水煤氣袋濾淨化系統的正壓更高達0.6～4.0MPa。
1.5 新能源開發和節能工程的重要設備
在一些新能源開發和節能工程中，袋式除塵器提供了有力的支撐，如新能源開發項目“煤制油”工藝中的煤粉收集，袋式除塵器就是必備的設備。高爐煤氣余壓發電具有重大的節能效益。採用袋式除塵器淨化高爐煤氣，比濕式淨化可增加發電量30%～40%，並且每噸鐵節約用水200kg，煤氣的熱值大幅度提高。而與電除塵淨化相比，淨煤氣的含塵量更低、淨化效果更穩定。
技術水平
2.1 主機
目前，我國具有自主智慧財產權的“長袋低壓脈衝袋式除塵技術”已成為袋式除塵工程的主導技術，在各工業領域均獲得良好效果。其關鍵部件脈衝閥的性能在某些方面已超過國外產品，從而獲得了更好的清灰效果；脈衝閥膜片的壽命大幅度延長，使用3～5年已是普遍現象。袋式除塵設備迅速大型化，用於鋼鐵、水泥、火電行業的袋式除塵設備，許多單機的處理煙氣量都超過100萬m3/h，過濾面積超過兩萬m2，其中火電行業的袋式除塵器單機最大處理煙氣量超過300萬m3/h，過濾面積在4萬～5萬m2以上。在設備規模大型化的同時注入
了新的技術，使袋式除塵器的氣流分布、氣流組織和結構合理及安全化等方面都有了顯著進步。
2.2 濾料
近幾年來，袋式除塵濾料最顯著的進步是高溫纖維及高性能濾料的開發與套用。國產高溫纖維最先實現產業化、規模化的是間位芳綸。高溫纖維的發展，有力地帶動了高性能濾料的加工、後處理技術的發展以及產能的擴張。據不完全統計，在國內火力發電行業的高溫濾料市場上，隨著環保要求的日趨嚴格，對袋式除塵用濾料將會有更大的需求，高性能濾料市場空間巨大。國內濾料企業的當務之急是增加新產品的研發投入，推出更多新纖維和濾料，並不斷提升產品性能和質量，增強國際競爭力，樹立更多的民族品牌。
2.3 自動控制技術
我國自動控制技術和產品的研究、開發和套用已歷時40年，自上世紀80年代中期成功地將可程式控制器（PLC）用於袋式除塵器的自動控制以來，經過20多年不斷的改進和完善，其已成為袋式除塵系統在各種複雜環境下安全可靠運行的重要保障。
（1）功能不斷完善，適應了袋式除塵技術擴大套用所面臨的新需求。清灰控制有定時、定壓差、流量函式控制和手動控制幾種方式，還可對設備和系統的溫度、壓力、壓差、流量等參數進行監控，對除塵器和系統主要部件（例如噴吹裝置、停風閥、卸灰閥、切換閥等）
的工況進行監視和故障報警；
（2）篩選了適應上述功能的先進、可靠、實用的感測器件；
（3）接口電路和軟體程式不斷更新完善；
（4）從小型機發展到中型機，適應大型系統的自控需求；
（5）與工控機、DCS系統結合套用。
2.4 袋式除塵器的套用
我國高爐煤氣淨化在世界上率先實現了全乾法流程，而且在大型高爐上普遍推廣套用，淨煤氣含塵量低於10mg/Nm3。無論是在套用數量，還是技術成熟方面，都處於世界領先地位。水泥窯頭和窯尾煙氣淨化長期以來普遍採用電除塵器，近幾年來新建的新型乾法水泥窯則採用袋式除塵器。
面臨的課題
3.1 淨化微細粒子的技術和裝備
袋式除塵器雖然能夠有效捕集微細粒子，但以往未將微細粒子的捕集作為技術發展的重點。面臨微細粒子，袋式除塵技術需要進一步提高捕集效率、降低阻力和能耗。有必要針對PM10、PM2.5等的捕集，研究和開發主機、濾料及套用技術。
3.2 淨化有害氣體的技術和裝備
特別應當研究和開發通過催化作用直接分解二惡英/呋喃的技術和材料，改變目前主要依靠活性炭吸附的局面。還需研究和開發去除重金屬的技術和裝備。
3.3 開發新套用領域
鋼鐵行業轉爐煤氣淨化基本沿用濕式文丘里除塵工藝，難以滿足新的環保標準，而且存在污水處理、能耗高等問題。鋼鐵界的有識之士早就提出乾法除塵的思路，但尚未實現。鐵礦燒結機的機頭煙氣，全部採用電除塵器處理。近年來普遍反映不能達標。採用袋式除塵的技術途徑正在探索，尚無顯著進展。
3.4 進一步降低袋式除塵器的能耗與電除塵器相比，袋式除塵器的阻力較高，從而導致主風機的能耗較高。雖然在降低阻力方面已經取得很大的進步，但考慮到“節能減排”的大目標，考慮到今後袋式除塵器的套用將越來越廣的局面，仍需加強研究，以期進一步降低袋式除塵器的阻力和能耗。
3.5 耐高溫濾料纖維的開發
我國耐高溫濾料纖維的開發和生產雖取得一些進展，但質量與國外產品尚有明顯差距，特別是PPS和PTFE纖維。因此，市場目前主要由國外企業所壟斷。另一種耐高溫濾料纖維P84，是水泥窯煙氣淨化的主要濾料，目前在我國還是空白。
3.6 研發超高壓袋式除塵技術和設備
水煤氣行業正向高壓制氣方向發展，壓力越高，產氣率就越高。近期國內計 劃建設工作壓力為0.6M～1.0MPa的制氣系統，隨後的目標是建設壓力為3M～4MPa的制氣系統。開發適應這種高壓的袋式除塵技術和裝備，是亟待研究的課題。
3.7 提高脈衝閥產品的質量和性能
脈衝噴吹是我國袋式除塵器目前主要的清灰方式，其主要部件是脈衝閥。長期以來，我國大型和重要袋式除塵項目，脈衝閥市場幾乎都由國外企業所壟斷。客觀而言，我國脈衝閥的噴吹性能（即清灰性能）不亞於國外產品，某些指標甚至優於國外產品。但國內的脈衝閥早期存在膜片壽命較短的缺點，有的零件質量（包括材質）不夠好，從而導致脈衝閥性能不穩定。現在雖然有很大進步，但與國外產品仍有差距。加上在用戶中未能建立信譽以及企業競爭力等原因，一直未能占領主要市場。
行業的發展
4.1 袋式除塵行業超速發展
近幾年來，袋式除塵行業一直以超常的速度發展，從近幾年袋式除塵行業產值的增長率可以看出該行業的發展勢頭：2004年增長50%；2005年增長21%；2006年增長38%；2007年增長33%。這一發展速度，以及全國袋式除塵年產值從原來遠低於電除塵到2007年超過電除塵年產值的事實，都說明袋式除塵器在大氣污染治理中發揮著越來越重要的作用。
4.2 袋式除塵行業仍很弱小
就絕對產值而言，袋式除塵行業2007年全行業產值僅為119.57億元，仍與我國的經濟發展規模遠遠不相適應。我國鋼鐵、水泥產量都居世界第一，這些行業都是排放煙塵和工業粉塵的主要產業。我國大氣污染物的排放尚居世界前列。由此來看，包括袋式除塵在內的我國環保產業還應有很大的發展空間，袋式除塵行業有必要、也應該大力發展。
