第一篇：高溫除塵技術(shù)及其應(yīng)用

高溫除塵技術(shù)及其應(yīng)用

高溫氣體除塵技術(shù)是利用高溫過濾介質(zhì)（金屬或陶瓷過濾材料）直接在高溫條件下實現(xiàn)氣體的除塵和凈化，其突出優(yōu)點是可以最大程度地利用氣體的物理顯熱，提高能源利用率，實現(xiàn)高溫條件下過程強化反應(yīng)，實現(xiàn)氣體的潔凈排放，同時可以簡化工藝過程，節(jié)省工藝設(shè)備投資，另外可以節(jié)約水資源，并避免了濕法除塵所帶來的二次水污染。

高溫氣體除塵技術(shù)在能源、石油化工、鋼鐵、建材等工業(yè)領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景：整體聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù)：煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電（IGCC）是一項跨世紀的發(fā)電新技術(shù)，煤氣化產(chǎn)生的高溫煤氣經(jīng)過高溫除塵和凈化后首先通過燃氣透平發(fā)電，尾氣通過余熱鍋爐產(chǎn)生蒸汽驅(qū)動汽輪機發(fā)電，構(gòu)成聯(lián)合循環(huán)發(fā)電，發(fā)電效率達45％～50％，較普通燃煤發(fā)電效率高5％～10％，同時污染物排放很低，是一種高效、清潔發(fā)電工藝。高溫除塵是其核心技術(shù)。

自20世紀80年代以來，各國競相開展煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù)。荷蘭NUONPOWERBUGGENUM建立了25萬kWIGCC工業(yè)示范電站，美國SOUTHERNCOMPANY和日本W(wǎng)AKAMATSU都建立了半工業(yè)示范電站。中國華能集團“綠色煤電”工程也將在天津建立一座20萬kW IGCC工業(yè)示范電站。該項環(huán)保節(jié)能技術(shù)具有廣闊的應(yīng)用前景。

煤化工多聯(lián)產(chǎn)技術(shù)：我國的能源狀況是“缺油少氣富煤”。煤化工是煤炭的深加工產(chǎn)業(yè)，發(fā)展煤化工有利于推動我國石油替代能源發(fā)展戰(zhàn)略的實施，有利于推動我國化學工業(yè)的結(jié)構(gòu)調(diào)整，同時滿足國民經(jīng)濟發(fā)展的需要。

煤炭屬于低效率、高污染能源，傳統(tǒng)的煤化工是高消耗、高污染、低效率即“兩高一低”的低技術(shù)層次的行業(yè)?，F(xiàn)代煤化工以煤、水煤漿為原料，通過煤氣化獲得高溫煤氣，經(jīng)過高溫氣體除塵和凈化獲得潔凈合成氣，其后續(xù)產(chǎn)品可以是甲醇、二甲醚、烯烴、氫、油或電等，這是一種低排放、高效率的潔凈生產(chǎn)工藝。

近幾年，Shell煤氣化技術(shù)作為先進的潔凈煤技術(shù)大舉進入中國煤化工市場。目前國內(nèi)共有煤炭、電力、化工等14家企業(yè)投資上馬17套Shell煤氣化工業(yè)裝置，以“煤頭”代替“油頭”生產(chǎn)合成氣從而生產(chǎn)甲醇、合成氨乃至烯烴等化工產(chǎn)品。

中石化巴陵化肥廠、中石化湖北分公司、安慶分公司、湖北應(yīng)城和廣西柳州化肥廠、云南云天化股份有限公司和云南沾化集團引進荷蘭殼牌的煤氣化技術(shù)，“以煤帶油”生產(chǎn)合成氨；大連大化集團、河南省永城煤炭電力集團、河南中原大化集團有限公司以及河南省開祥化工有限公司引進荷蘭殼牌的煤氣化技術(shù)，利用該技術(shù)生產(chǎn)合成氣，作為生產(chǎn)甲醇的原料。甲醇作為“清潔替代燃料”，用于汽車能起到節(jié)能的作用。甲醇可進一步用于生產(chǎn)二甲醚，后者是一種替代液化氣的清潔燃料，可替代煤氣、液化石油氣用于民用燃料，也是柴油發(fā)動機最潔凈替代燃料，可降低氮化物排放，實現(xiàn)無煙燃燒，并可降低噪聲，其排放廢氣可達到或超過美國加州有關(guān)中型載重汽車及客車的尾氣排放標準（ULEV）。甲醇還可進一步用于生產(chǎn)烯烴，以制作各種化工產(chǎn)品；神華集團公司、大唐國際電力股份有限公司引進荷蘭殼牌的煤氣化技術(shù)，利用該技術(shù)生產(chǎn)合成氣，進一步為神華集團的煤制油項目、大唐國際的46萬t煤基烯烴項目制氫。

煤液化技術(shù)：中國石油資源匱乏，大量依賴進口。從數(shù)量上分析，石油基液體燃料和化工品的短缺量很大，預(yù)計到2020年我國原油消費量將達到4～5億t，原油進口量將達到消費總量的60％。神華集團在內(nèi)蒙建設(shè)的1Mt／a直接液化工業(yè)示范工程單條生產(chǎn)線年處理液化原料煤超過2Mt，是迄今為止世界上最大的加氫液化生產(chǎn)線。圖3為煤直接液化技術(shù)生產(chǎn)工藝流程。其中，氫是由煤氣化生成合成氣后，通過高溫氣體凈化和分離獲得。高溫除塵是過程核心技術(shù)之一。煤液化可得到質(zhì)量符合標準，含硫、氮很低的潔凈發(fā)動機燃料，不改變發(fā)動機和輸配、銷售系統(tǒng)均可直接供給用戶。產(chǎn)品以汽油、柴油、航煤，以及石腦油、丙烯等為主，根據(jù)煤種和工藝的不同，3～6t煤可以制得1t液體燃料。根據(jù)目前工業(yè)示范工程經(jīng)濟分析結(jié)果，在石油原油價格不低于每桶30美元的情況下，煤制油工業(yè)化生產(chǎn)可以獲得一定的經(jīng)濟效益。煤液化產(chǎn)品市場潛力巨大，工藝、工程技術(shù)集中度高，是我國新型煤化工技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要方向，其戰(zhàn)略意義重大。

汽／柴油吸附脫硫技術(shù)：為了改善日益惡化的環(huán)境污染問題，世界許多國家對其環(huán)保法規(guī)進行更新和修改，其中對硫含量指標做出了明確而嚴格的規(guī)定。1999年12月21日，英國環(huán)境保護機構(gòu)（EPA）頒布了汽油硫含量標準和機動車排放標準的II級補充法規(guī)，規(guī)定成品汽油中平均硫含量應(yīng)低于30μg／g，美國環(huán)保局規(guī)定自2006年9月公路柴油硫含量低于15μg／g，歐洲標準規(guī)定2005年公路柴油硫含量低于50μg／g.為了達到環(huán)保法規(guī)的要求，世界各大煉油公司開發(fā)了許多新型的脫硫技術(shù)。美國康菲（ConocoPhillips）公司開發(fā)的吸附脫硫技術(shù)（S－Zorb）通過采用流化床反應(yīng)器，使用其專門的吸附劑脫除原料中的硫，從而達到對汽油進行脫硫的目的，具有產(chǎn)品硫含量低，辛烷值損失小、能耗少、操作費用低的優(yōu)點。為S－Zorb吸附脫硫技術(shù)基本原理，其中，高溫氣體除塵是該工藝的一項關(guān)鍵技術(shù)。

我國燕山石化引進康菲公司開發(fā)的吸附脫硫技術(shù)（S－Zorb）技術(shù)，對其1000萬t／a煉油系統(tǒng)進行改造，成功產(chǎn)出首批符合歐Ⅳ排放標準的高品質(zhì)清潔汽柴油。隨著這一國內(nèi)首座可以生產(chǎn)歐Ⅳ標準汽柴油的千萬噸煉油基地的投產(chǎn)，燕山石化已經(jīng)具備向北京市場提供符合歐Ⅳ排放標準的高品質(zhì)汽柴油的條件，提前兌現(xiàn)了中國政府對國際奧委會的承諾，可隨時向首都市場供應(yīng)優(yōu)質(zhì)能源產(chǎn)品，服務(wù)綠色奧運。同時，這項技術(shù)在國內(nèi)還有很好的推廣前景。

鋼鐵工業(yè)、水泥工業(yè)氣體除塵技術(shù)：鋼鐵工業(yè)是我國節(jié)能減排工作重點行業(yè)之一。2005年鋼鐵工業(yè)產(chǎn)生廢氣57134億Nm 3，占全國比重21.31％；產(chǎn)生煙塵71萬t，占工業(yè)排放量8.3％；產(chǎn)生粉塵129.6萬t，占工業(yè)排放量15.65％。鋼鐵工業(yè)中高爐煤氣、轉(zhuǎn)爐煤氣的高溫除塵技術(shù)的廣泛推廣對鋼鐵行業(yè)的節(jié)能減排工作有著重要的意義。水泥工業(yè)是高能耗、高污染行業(yè)，其工業(yè)粉塵和二氧化碳排放量巨大，開展煙氣干法除塵和余熱發(fā)電技術(shù)的推廣，可大幅度降低粉塵和二氧化碳的排放量，有著很好的節(jié)能減排作用。

另外，高溫除塵技術(shù)在垃圾焚燒爐高溫氣體凈化，機動車尾氣凈化，生物質(zhì)能源高溫氣體凈化等方面都有廣闊的應(yīng)用前景。

高溫除塵技術(shù)展望自20世紀80年代，西方國家開展了高溫氣體過濾除塵技術(shù)的開發(fā)，其主要目標是實現(xiàn)被稱之為跨世紀新技術(shù)的煤的潔凈燃燒聯(lián)合循環(huán)發(fā)電工藝技術(shù)（IGCC，PFBC）的商業(yè)化。在高溫過濾材料的研制、高溫除塵技術(shù)開發(fā)以及工程化應(yīng)用等方面取得了很大進展。開發(fā)了許多高性能濾材，如日本Asahi公司的均質(zhì)堇青石陶瓷濾管，德國Schumacher公司的SiC濾管，美國3M公司生產(chǎn)的Nextel系列Al 2 O 3－SiO 2陶纖袋，以及SiC－Al 2 O 3等纖維增強復(fù)合陶瓷過濾元件等。

Schumacher公司的SiC濾管已成功用于荷蘭Bueggenon的IGCC工業(yè)裝置。另外，針對陶瓷過濾材料韌性差、抗熱震性差的特點，美國Mott和Pall公司開發(fā)了310SFeAl金屬間化合物、FeCrAl等燒結(jié)金屬過濾材料，其中，F(xiàn)eAl燒結(jié)金屬過濾材料已成功用于美國SouthernCompany和日本W(wǎng)akamatsu的IGCC半工業(yè)試驗裝置。

我國自20世紀90年代開展了高溫氣體過濾除塵技術(shù)的開發(fā)，鋼鐵研究總院／安泰科技股份有限公司開發(fā)了310SFeAl金屬間化合物等高性能燒結(jié)金屬過濾材料。安泰科技股份有限公司、國電熱工研究院、中科院山西煤化所圍繞IGCC工藝技術(shù)發(fā)展，開發(fā)了以金屬過濾材料為介質(zhì)的高溫除塵技術(shù)，并在煤氣化中試裝置上成功應(yīng)用，為工程化發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)。根據(jù)能源工業(yè)潔凈能源技術(shù)發(fā)展的需要以及制造工業(yè)技術(shù)進步和節(jié)能減排的需要，進一步發(fā)展我國高溫除塵過濾材料制備技術(shù)和高溫除塵工程應(yīng)用技術(shù)是非常必要的。

第二篇：旋風除塵技術(shù)原理

旋風集塵器的工作原理

旋風除塵器是利用含塵氣流作旋轉(zhuǎn)運動產(chǎn)生的離心力將塵粒從氣體中分離并捕集下來的裝置。旋風除塵器與其他除塵器相比具有結(jié)構(gòu)簡單、無運動部件、造價便宜、除塵效率較高、維護管理方便以及適用面寬的特點主要用于捕集5~10μm以上的非黏性、非纖維性的干燥塵粒。影響除塵器效率的因素主要包括兩個方面一是旋風除塵器的結(jié)構(gòu)參數(shù)二是旋風除塵器的運行管理。對于使用者來說設(shè)備的結(jié)構(gòu)參數(shù)業(yè)已確定運行管理便是影響旋風除塵器的重要因素。因此研究運行管理方法對旋風除塵器的影響?yīng)畬μ岣咝L除塵器的凈化能力具有更加重要的意義。旋風除塵器運行管理和重要性是 1穩(wěn)定運行參數(shù)  2防止漏風 

3預(yù)防關(guān)鍵部位磨損  4避免粉塵堵塞。

因為旋風除塵器構(gòu)造簡單沒有運動部件卸灰閥除外運行管理相對容易但是一但出現(xiàn)磨損、漏風、堵塞等故障時將嚴重影響除塵效率。

1、穩(wěn)定運行參數(shù)

1.1 入口氣速 氣體流量或者說旋風除塵器入口氣速對旋風除塵器的壓力損失、除塵效率都有很大影響。一般來說在一定范圍內(nèi)入口氣速越高除塵效率也就越高這是因為增加入口氣速能增加塵粒在運動中的離心力使塵粒易于分離使以除塵效率提高。但氣速太高氣流的湍動程度增加二次夾帶嚴重。另外氣速過高易使粉塵微粒與器壁磨擦加劇導致粗顆粒粉碎使細粉塵含量增加。過高的入口氣速對具有凝聚性質(zhì)的粉塵也會起分散作用當入口流速超過監(jiān)界值時紊流的影響就比分離作用增加得更快以至于除塵效率隨入口氣速增加的指數(shù)小于1。若入口的氣速進一步增加除塵效率反而降低因此旋風除塵器的入口氣速不宜太高。另一方面從理論可以分析可知旋風除塵器的壓力損失與氣體流量的平方成正比。所以進氣口氣速成太大雖然除塵效率會稍有提高有時不提高甚至下降但壓力損失卻急劇上升即能耗增大同時入口氣速過大也會加劇旋風除塵器筒體的磨損降低使用壽命。因此在設(shè)計除塵器的進口截面時必須使進入口氣速為一適應(yīng)值一般為18~20m/s最好不要超過30m/s 濃度高和顆粒粗的粉塵入口速度應(yīng)選小些反之可選大些。

1.2 含塵氣體的物理性質(zhì)和進氣狀態(tài) 影響旋風除塵器性能的含塵器體的物理性質(zhì)主要是氣體的密度和黏度。而含塵氣體的密度隨進口溫度增加而降低隨進口壓力增大而增大。氣體密度越大臨界粒徑也就越大故除塵效率下降。但是氣體的密度和塵粒密度相比特別是在低壓下幾乎可以忽略所以其對除塵效率的影響與塵粒密度來說可以忽略不計。另一方面是氣體的密度變小使壓降也變小。旋風除塵器的效率隨氣體黏度的增加而降低氣體黏度變化直接與溫度的改變有關(guān)當氣體溫度增加時氣體黏度增大使顆粒受到的向心力加大因此在入口風速一定的情況下除塵器效率隨溫度的增加而上降。所以高溫條件下運行的除塵器應(yīng)有較大入口氣速和較小的截面氣速這在與旋風除塵器的運行管理中也應(yīng)予以注意。

1.3氣體含塵濃度 氣體的含塵濃度對旋風除塵器效率和壓力損失都有影響。實驗結(jié)果表明處理含塵氣體的壓力損失要比處理清潔空氣時小且壓力損失隨含塵負荷的增加而減小這是因為徑向運動的大量塵粒拖曳了大量空氣粉塵從速度較高的氣流向外運動到速度較低的氣流中時把能量傳遞給旋轉(zhuǎn)氣流的外層減少其需要的壓力從而降低了壓力損失。旋風除塵器的除塵效率隨粉塵濃度增加而提高。但是除塵效率提高的速度要比含塵濃度增加的速度慢得多因此要根據(jù)氣體的含塵濃度不斷調(diào)整氣體的流量和速度始終保證較高的除塵率。在選擇含塵氣體的容量時除濃度外還要考慮粉塵的黏結(jié)性粉塵的黏結(jié)強度。用于中等黏度結(jié)性粉塵凈化時含塵氣體的容量應(yīng)為允許容量的1/4用于高等黏結(jié)性粉塵凈化時含塵氣體的容量應(yīng)為允許容量的1/8以保證設(shè)備的可靠性。1.4 固體粉塵的物理性質(zhì) 固體粉塵物理性質(zhì)主要有顆粒大小、密度與粉塵粒徑分布是影響旋風除塵器的重要因素。含塵氣流中固體顆粒粒徑越大在旋風除塵器中產(chǎn)生的離心力越大越有利于分離。所以大顆粒粉塵中所占有的百分數(shù)越大則除塵效率越高。顆粒密度的大小直接影響到臨界直徑。顆粒密度越大臨界直徑越小除塵效率越高。但顆粒密度對壓力損失影響很小設(shè)計計算中可以忽略不計。在處理粗顆粒腐蝕性粉塵時其濃度比允許濃度低1/2~1/3為此可設(shè)計前一級預(yù)除塵器。在處理腐蝕性粉塵時必須增加除塵器的壁厚或者在旋風除塵器下覆蓋橡膠板、人造石板等其它抗腐蝕材料。

1.5 含濕量 氣體的含塵量對旋風除塵器工況有較大影響。如分散度很高而黏著性很小的粉塵氣體在旋風除塵器中凈化不好。若細顆粒量不變含濕量增加5%~10%顆粒在旋風除塵器內(nèi)相互黏結(jié)比較大顆粒這些大顆粒被猛烈沖擊在器壁上氣體凈化將大為改善。所以有往除塵器內(nèi)加些蒸汽來提高效率的做法。但是必須注意的是水蒸汽的量不宜過大將會引起粉塵粘壁甚至堵塞以致大大降低旋風除塵器的性能。影響旋風除塵器性能的因素除上述外除塵器內(nèi)壁粗糙度也會影響除塵器的性能。

2、防止漏風 除塵器的漏風對凈化效率有顯著影響?yīng)绕湟猿龎m器的排灰口的漏風更為顯著。因為旋風除塵器無論是在正壓下還是在負壓下運行其底部總是處于負壓狀態(tài)如果除塵器底部密封不嚴密從外部滲入的空氣會把正在落入灰斗的粉塵重新帶走使除塵器效率顯著下降。除塵器漏風原因主要有三種 

1)除塵器進出口連接處漏風主要是由于連接件使用不當引起的例如螺栓沒有擰緊墊片不夠均勻法蘭面不平整等 

2)除塵器本體漏風主要原因是灰斗因為含塵氣流在旋轉(zhuǎn)或沖擊除塵器本體時磨損十分嚴重根據(jù)現(xiàn)場經(jīng)驗當氣體含量真超過10g/m3時在不到100天時間里就可以磨壞3mm厚的鋼板 

3)旋風除塵器卸風裝置的漏風卸灰閥多用于機械自動式這些閥密封性較差稍有不慎就可能產(chǎn)生漏風這是除塵器管理的重要環(huán)節(jié)。除塵器一但漏風將嚴重影響除塵效率。據(jù)估算旋風除塵器灰斗或卸灰閥漏風1%除塵效率下降10%。沉降室入口或出口的漏風對除塵效率影響不大如果沉降室本體漏風則對除塵效率有較大影響。因此必須保持旋風除塵器線管的氣密性不允許有漏風正壓操作時和吸風現(xiàn)象負壓操作時。一般在制造前后要進行氣密性試驗。

3、關(guān)鍵部位的磨損 3.1 影響磨損的因素 

1)磨損與負荷關(guān)系。在高濃度、高速度含塵氣體不斷沖刷下旋風除塵器極易被磨損。除塵器一般先在鋼板上磨出溝槽然后被加速磨損直至磨穿。除塵器的磨損隨灰塵負荷、灰塵密度和硬度以及氣體速度的增加需加快隨構(gòu)成除塵器壁的材料的硬度的增加而減慢?；覊m濃度低時一般有較輕磨損濃度增大被磨損的面積也增大。 2)磨損與氣體速度成指數(shù)關(guān)系。磨損和氣體速度成指數(shù)關(guān)系。矩形彎頭指數(shù)為2垂直射流的沖擊大約是2.5~3.在相同的氣流速度下20~30度時是磨損最嚴重的沖擊角度。就低碳鋼而言磨損就會迅速增加。 31))磨損與粒徑關(guān)系。流體動力學理論認為空氣中的小粒子造成的磨損應(yīng)當較小。因為粒子的質(zhì)量隨直徑的立方而變化所以小粒子的動量和動能要比相同速度的大粒子小得多。也有人認為小粒徑粉塵因其總表面積較大產(chǎn)生的磨擦面積也大因此會隨粒度的減小而增加。

3.2磨損部位  1) 殼體。除塵器殼體的內(nèi)部沿著縱向氣流給殼壁以相當大的沖擊。在這沖擊區(qū)產(chǎn)生最大的縱向磨損。焊接金屬通常比基底金屬硬靠近焊接處的金屬常因為退火而軟于基底金屬硬度的差異使軟的退火處比其它部位磨損快。這些都是造成縱向磨損的條件。橫向磨損是沿著殼體壁一條或幾條圓圈形磨損。在圓筒和圓錐部分任何圓周焊縫或法蘭連接都可能產(chǎn)生斷續(xù)流動和不同的金屬硬度。因此在制造和運轉(zhuǎn)時應(yīng)注意保證連接處的內(nèi)表面真正光滑并且同心。在圓筒變?yōu)閳A錐處貼近殼壁部分產(chǎn)生的最大斷續(xù)流動因而橫向磨損增加。2)圓錐和排塵口的磨損。旋風除塵器圓錐部分直徑逐漸減小所以通單位面積表面的灰塵量和流動速度都逐漸增加。這就使圓錐部分比圓筒部分磨損更嚴重。旋風除塵器從排塵口倒流進去的氣體到臨界點運行情況就會惡化。這時將沒有多少灰塵排出而只是在圓錐的較低部位形成旋轉(zhuǎn)塵環(huán)能使磨損的速度加快好幾倍。這樣的磨損可以利用防止氣體流入灰斗的辦法來減輕。如果排塵口堵塞或灰斗裝得過滿妨礙正常排塵則圓錐部分旋轉(zhuǎn)的灰塵特別容易磨損圓錐。倘若這種情況持續(xù)下去磨損范圍就上升到除塵壁愈來愈高的位置。解決磨損的辦法。是防止灰斗中灰塵的沉積到接近排塵口的高度。

3)葉片磨損。慣性除塵器的葉片磨損是最主要的磨損部位所以應(yīng)定期檢查葉片完好程度。為了防止葉片磨損優(yōu)良的設(shè)計應(yīng)該把葉片截面制成圓形-矩形而不應(yīng)該是片狀。3.3 防止除塵器磨損的技術(shù)措施 

1)防止排塵口堵塞。選用優(yōu)質(zhì)的卸灰閥加強調(diào)節(jié)和檢修。

2)防止過多的氣體倒流入排塵口。使用卸灰閥要嚴密配合得當減輕磨損口。3)就當常檢修除塵器有無因磨損而漏氣的現(xiàn)像以便及時采取措施。 4)盡量減少焊縫和接頭。必須要有焊縫應(yīng)磨平法蘭連接處應(yīng)仔細裝配好。

5)在灰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)除塵器的壁面的切向速度和入口流速應(yīng)當保持在臨界范圍以下。

7)采取有效的防腐措施在除塵器的外殼一般要刷一層紅丹二層耐腐漆或耐熱漆。

4、避免灰塵堵塞和積灰 旋風除塵器的堵塞和積灰主要發(fā)生在排塵口附近其次發(fā)生在排塵的管道里。

4.1排塵口堵塞和預(yù)防措施 引起排塵口堵塞通常有兩個原因一是大塊物料或雜物二是灰斗內(nèi)灰塵堆積過多不能及時排出。排塵口的堵塞會增加磨損降低除塵效率和加大設(shè)備壓力損失。預(yù)防排塵口堵塞的措施預(yù)防排塵口堵塞的措施 

1) 在吸氣口增加柵網(wǎng)既不影響吸風效果又能防止雜物吸入。

2) 在排塵口上部增加手掏孔其位置應(yīng)在易堵部位大小以150×150mm的方孔即可。手掏孔的法蘭處應(yīng)加墊片并涂密封膏避免漏風。平時檢查中可用小錘易堵處聽其聲音以檢查是否有堵塞。

4.2 進排氣口堵塞及預(yù)防 進、排氣口堵塞現(xiàn)象多是設(shè)計不理想造成的。與袋式吸塵器、電除器不同旋風除塵器的進氣口或排氣口形式通常不進行專門設(shè)計所以在進氣出氣口略有粗糙直角、斜角等就會形成粉塵粘附、加厚直至堵塞。避免和預(yù)防堵塞的第一個環(huán)節(jié)是從設(shè)計中考慮設(shè)計時要根據(jù)粉塵性質(zhì)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。加工制造設(shè)備時要打光除突出的焊瘤、結(jié)疤等。運行管理旋風除塵器要時常觀察壓力、流量的異常變化并根據(jù)這些變化找出原因及時消除?？傊乐剐L除塵器的堵塞和積灰要做到 

1)灰斗內(nèi)的粉塵要在允許范圍內(nèi)  2)排灰運灰工具良好  3)及時清除灰斗中的灰塵

4)防止貯灰和集灰系統(tǒng)中的粉塵接塊硬化。

5、結(jié)束語

旋風除塵器的運行管理對除塵器的效率有重要影響?yīng)虼霜仨毤訌妼πL除塵器的運行管理健全運行管理制度督促管理者和操作者嚴格按規(guī)程管理和操作。嚴密監(jiān)視旋風除塵器的運行狀態(tài)及時發(fā)現(xiàn)和排除運行故障定期進行檢查和維護。除此之外還需要從設(shè)計、制造和安裝入手。優(yōu)化除塵器結(jié)構(gòu)、合理匹配除塵器的相關(guān)尺寸提高除塵器的制造尺寸精度尤其是關(guān)鍵尺寸提高安裝質(zhì)量。只有這樣才能確保旋風除塵器高效、安全、可靠運行提高空氣凈化程度。我們相信。隨著各種新技術(shù)的出現(xiàn)旋風除塵器的性能將會越來越好應(yīng)用前景會更加廣泛

第三篇：高溫堆肥技術(shù)（精選）

高溫堆肥技術(shù)

高溫堆肥是增施有機肥、提高土壤肥力的重要途徑之一，是秸稈還田的主要渠道。當前，已進入高溫多雨季節(jié)，正是高溫積肥的有利時機，廣大農(nóng)民朋友應(yīng)充分利用稻秸、玉米秸、雜草、落葉等有機物質(zhì)，采取行之有效的方法，進行高溫堆肥，以提高土地產(chǎn)出率和改善農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)。

1、地面堆肥法：

選擇距水源較近、運輸方便的地方，肥堆大小視場地和材料多少而定。首先把地面捶實，然后于底部鋪上一層干細土，再在上面鋪一層未切碎的玉米稈作為通氣床（厚約26厘米），然后在床上分層堆積材料，每層厚約20厘米，并逐層澆入人糞尿（下少上多），為保證堆內(nèi)通氣，在堆料前按一定距離垂直插入木棍，使下面與地面接觸，堆完后拔去木棍，余下的孔道作為通氣孔，堆肥材料包括秸稈，人畜糞尿和細土，其配比為3：2：5，配料時加入2%-5%的鈣鎂磷肥混合堆漚，可減少磷素固定，使鈣鎂磷肥肥效明顯提高。按肥料比例混合后，調(diào)節(jié)水分為濕重的50%，一般以手握材料有液滴出為宜，在肥堆四周挖深30厘米、寬30厘米左右的溝，把土培于四周，防止糞液流失。最后，用泥封堆3-5厘米左右，堆好后2-8天，溫度顯著上升，堆體逐漸下陷，當堆內(nèi)溫度慢慢下降時，進行翻堆，把邊緣腐熟不好的材料與內(nèi)部的材料混合均勻，重新堆起，如發(fā)現(xiàn)材料有白色菌絲體出現(xiàn)，要適量加水，然后重新用泥封好，待達到半腐熟時壓緊密封待用。

堆肥腐熟的標志：完全腐熟時作物秸稈的顏色為黑褐色至深褐色，秸稈很軟或混成一團，植株殘體不明顯，用手抓握堆肥擠出汁液，濾出后無色有臭味。

2、快腐劑堆肥法：

利用各種秸稈糞肥及其它廢棄物，加入一定量的“快速腐熟劑”調(diào)節(jié)營養(yǎng)，接種發(fā)酵菌劑進行高溫堆制。一般每立方米稻秸（65-70公斤）需菌劑0.5公斤，尿素0.5公斤，平地堆制，先在堆址下挖寬1.5米，深0.3米的底槽，長度不限，向槽內(nèi)堆稻秸加水，1公斤稻秸要加2公斤以上的水，同時人工在上面踏實。當堆制0.6-0.7米高時，先撒一層尿素，盡量撒勻，用量為總用量的一半，第二層堆0.4-0.5米高，將剩余的菌劑和尿素全部撒勻，再堆第三層0.3-0.4米高，人工踏實，加足水，最后取周圍泥土嚴密封堆，7-10天肥堆均勻塌陷，如塌陷不均勻，應(yīng)在突出部位加水，30天后稻秸變暗褐色或爛泥狀，即為腐熟好的堆肥。

第四篇：簡易脫硫除塵一體化技術(shù)方案的研究及其應(yīng)用

簡易脫硫除塵一體化技術(shù)方案的研究及其應(yīng)用

國民經(jīng)濟的持續(xù)增長，對電力的需求越來越大。我國電力構(gòu)成以煤電為主，因此煤炭消耗量及二氧化硫排放量也迅速增加。隨著我國環(huán)保事業(yè)的不斷發(fā)展和環(huán)保法規(guī)的不斷完善，國家對二氧化硫排放提出更加嚴格的標準，火電廠逐步采取脫硫措施已勢在必行，這將是今后一個時期內(nèi)的重點治理對象。

目前對于控制二氧化硫排放污染，國外已積累了較為成熟的經(jīng)驗，但是由于財力、物力有限，引進這些先進的工藝和設(shè)備，工程投資和運行費用都非常昂貴。我們必須結(jié)合國情和網(wǎng)情，在消化吸收國內(nèi)外各種脫硫技術(shù)的基礎(chǔ)上，尋求以簡單、高效，既滿足環(huán)保要求，又減少投資和運行費用為目標的脫硫方案。

針對東北電網(wǎng)所屬火電廠煤質(zhì)含硫量低，濕式除塵器多的特點，我們經(jīng)過大量調(diào)查研究和比較，提出并論證了簡易脫硫除塵一體化技術(shù)方案，以赤峰熱電廠6號爐作藍本進行了可行性研究和初步設(shè)計。該方案以爐內(nèi)噴鈣和尾部濕式除塵器改造為核心，在降低二氧化硫排放的同時兼顧減少粉塵排放，從而達到污染物排放全面達標的目標。1 脫硫工藝比較從理論上講，降低燃煤產(chǎn)生的SOx排放主要有3個途徑：原煤爐前處理和凈化技術(shù)；爐內(nèi)燃燒中脫硫；燃燒后的煙氣脫硫。燃燒前脫硫是采用物理、化學或生物方法將煤中硫脫除，投資大、成本高，尚未推廣應(yīng)用。燃燒中脫硫是指燃燒與脫硫同時進行，作為最經(jīng)濟、最簡便的工藝，隨著近年來的不斷改進，正愈來愈受到重視。燃燒后的煙氣脫硫被認為是運行可靠、脫硫效率最高的方法，屬于比較成熟的工業(yè)化方法，但因昂貴的投資和運行費用而在實際應(yīng)用中受到限制。要對各種脫硫工藝進行綜合評估和技術(shù)經(jīng)濟比較是相當困難的，因此在選擇時，需要參考別人經(jīng)驗，更需要根據(jù)本國本地情況對脫硫方案進行綜合評估。表1列出了幾種較成熟的脫硫技術(shù)粗略比較。從比較結(jié)果看，LIFAC工藝更為適合東北電網(wǎng)脫硫的實際情況和要求。2 簡易脫硫除塵一體化方案2.1 東北電網(wǎng)火電廠概況

經(jīng)過調(diào)查，東電直屬火電廠有2個特點：煤質(zhì)含硫量低，平均為0.68%，個別大于1%，煙氣中SO2含量約為700×10-6～800×10-6，脫硫效率達到50%以上即可滿足環(huán)保要求；濕式除塵器多，出口煙溫較低(60～90 ℃)，煙氣濕度大(水分約10%～15%)，除塵效率低。因此，在確定煙氣脫硫方案時，既要考慮到煤質(zhì)特點，又要兼顧濕式除塵器，把脫硫和除塵問題結(jié)合起來，力求全面達標，這對當前面臨的老電廠環(huán)保改造問題具有實際意義。表1脫硫技術(shù)綜合比較脫硫方案濕法煙氣脫硫噴霧干燥法循環(huán)流化床

干法煙氣脫硫爐內(nèi)噴鈣/尾部

增濕(LIFAC)裝置占電站總投資/%12～2515126～8脫硫效率/%Ca/S=1.5Ca/S=1.5～

1.8Ca/S=1.1～1.5Ca/S=1.5～2.0 ≥9080～9090～9760～80運行費用較高中等較低較低適用范圍(1)中、高硫煤；(2)用于電廠改造困難較大的情況(1)中、低硫煤；(2)條件適合時可用于現(xiàn)有電廠改造(1)中、高硫煤；(2)條件適合時可用于現(xiàn)有電廠改造(1)中、低硫煤；(2)適用于300 MW以下機組電廠改造脫硫后煙氣溫度低于露點,再熱可控,不需再熱可控,不需再熱可控,不需再熱占地面積大大小小負荷變化適應(yīng)范圍/%0～10040～10040～1000～100技術(shù)成熟性完全成熟近期已近成熟有示范機組已接近成熟目前國際應(yīng)用情況占實際的90%占6%～7% 有一定應(yīng)用

第五篇：現(xiàn)代交流調(diào)速技術(shù)及其在除塵電機調(diào)速中的應(yīng)用

現(xiàn)代交流調(diào)速技術(shù)及其在除塵電機調(diào)速中的應(yīng)用

康玉龍

（河北鋼鐵集團宣鋼公司焦化廠 075100）

摘要：本文以現(xiàn)代交流調(diào)速技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域及發(fā)展趨勢為背景，介紹中壓交-直-交電壓型H橋級聯(lián)變頻器的工作原理、控制方式和技術(shù)優(yōu)缺點，并通過宣鋼焦化廠除塵電機變頻與液力耦合器不同調(diào)速方式下的對比分析，指出變頻調(diào)速在高壓大功率風機上使用的優(yōu)越性能和良好的節(jié)能效果。

關(guān)鍵詞：交流調(diào)速 中壓H橋級聯(lián)變頻器 除塵風機 干法熄焦 節(jié)能

0前言

電力電子技術(shù)的發(fā)展產(chǎn)生了采用半導體開關(guān)器件的交流調(diào)速系統(tǒng)，隨著對大規(guī)模集成電路和計算機控制技術(shù)的研究，以及現(xiàn)代控制理論的應(yīng)用，促進了各種類型的交流調(diào)速技術(shù)的飛速發(fā)展，如串聯(lián)調(diào)速系統(tǒng)、變頻調(diào)速系統(tǒng)、無換向器電動機調(diào)速系統(tǒng)及矢量控制調(diào)速和直接轉(zhuǎn)矩調(diào)速系統(tǒng)等。其中變頻器作為較為成熟的高科技調(diào)速產(chǎn)品，其性能穩(wěn)定、操作調(diào)節(jié)方便、自動化程度高、節(jié)能效果明顯等優(yōu)點，已普及國民經(jīng)濟各部門的傳動領(lǐng)域，得到了廣泛的推廣應(yīng)用。

1交流調(diào)速技術(shù)概況

1.1應(yīng)用領(lǐng)域

1.1.1通用機械的節(jié)能調(diào)速

通用機械指風機、泵、壓縮機等，量大而廣，應(yīng)用于各行各業(yè)。此類機械由交流電動機驅(qū)動，經(jīng)調(diào)速改造，替代原有擋板及閥門調(diào)節(jié)，使其風量、流量可實現(xiàn)連續(xù)平滑和快速精確控制，優(yōu)化了工藝控制過程，有助于提高產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量。

1.1.2工藝調(diào)速

由于機械設(shè)備的工藝需要，要求驅(qū)動電動機必須調(diào)速運行的傳動系統(tǒng)，如金屬加工、造紙、提升等機械的傳動系統(tǒng)。1.1.3牽引調(diào)速

各種電動機車及船舶等運輸機械的電驅(qū)動系統(tǒng)，要求在運行中及時調(diào)速，屬于工藝調(diào)速范疇，但有許多不同于一般機械的特殊要求，如供電電源、設(shè)備尺寸、散熱及防護要求等，正由于牽引機械對設(shè)備尺寸、防護嚴格要求及交流較直流調(diào)速的優(yōu)勢，交流牽引調(diào)速取得更快發(fā)展。1.1.4特殊調(diào)速

某些應(yīng)用場合為滿足用戶對調(diào)速特殊要求的調(diào)速系統(tǒng)，如轉(zhuǎn)速6000r/min以上的高速系統(tǒng)，調(diào)速范圍1:50000至1:100000的極寬調(diào)速系統(tǒng)，只有采用特殊的永磁交流電動機才能實現(xiàn)。1.2調(diào)速用電力電子裝置

交流調(diào)速用電力電子裝置有交流調(diào)壓裝置和變頻裝置兩大類。現(xiàn)有交流調(diào)壓裝置僅晶閘管交流調(diào)壓器一種，變頻裝置有交-直-交間接變頻器和交-交直接變頻器兩種，其中交-直-交間接變頻器又分為電壓型和電流型型兩種，電壓型儲能元件為電容，在控制規(guī)律不變而負載變化時輸出電壓基本不變，電流型儲能元件為電感，在控制規(guī)律不變而負載變化時輸出電流基本不變。1.3發(fā)展趨勢

1.3.1電力電子器件與材料的更新

在提高現(xiàn)有電力電子開關(guān)器件的同時，研發(fā)新型大容量電力電子器件，通過降低MOSFET通態(tài)電阻，提高電壓；研制集成電力電子模塊（簡稱IPEM）實現(xiàn)標準化、模塊化、高效率、低成本、低污染、可編程；采用新型半導體材料碳化硅（SiC），其工作溫度可達600℃，PN結(jié)耐壓可達5000KV以上，導通電阻小，導熱性能好，漏電流特別小。1.3.2控制策略和手段研究

在以矢量控制和直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)為中心的控制理論不斷完善的研究中，開辟了自適應(yīng)和滑膜變結(jié)構(gòu)控制、模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、無速度傳感器控制系統(tǒng)等。

2中壓交-直-交電壓型H橋級聯(lián)變頻器

隨著交流調(diào)速技術(shù)的發(fā)展，作為大容量傳動的高壓變頻調(diào)速技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用并取得了良好的效果，其中電壓型H橋級聯(lián)變頻器由于其電壓畸變率小、功率因數(shù)高、逆變模塊技術(shù)要求低、技術(shù)成熟、運行效果好等特點，得到了廣泛的應(yīng)用。2.1工作原理

電壓型H橋級聯(lián)變頻器中每一項都由多個H橋功率單元串聯(lián)而成，串聯(lián)數(shù)取決于變頻器輸出電壓等級，每個H橋由4個IGBT構(gòu)成，并用獨立彼此隔離的整流電源供電。

圖一 H橋級聯(lián)變頻器和H級功率單元

2.2控制方式

H橋級聯(lián)變頻器的輸出電壓電平數(shù)多，通常采用三角載波比較法實現(xiàn)PWM（脈寬調(diào)制），通過給定頻率的等腰三角載波與給定頻率的正弦調(diào)制波相比較，以二者交點確定功率單元中逆變器的開關(guān)時刻，使脈沖寬度按正弦規(guī)律變化，輸出頻率等于且幅值正比于指定調(diào)制電壓的基波成分。2.3特點及問題

此類H橋級聯(lián)變頻器使用1200V或1700V低壓IGBT不需均壓措施，且輸出電壓電平數(shù)多，電壓畸變率小，電壓波形每次跳變幅值小，無需輸出濾波器，同時輸入整流橋數(shù)多，通過輸入變壓器二次繞組移相，進線交流電流諧波小，功率因數(shù)高。

但是由于H橋級聯(lián)數(shù)多，主電路復(fù)雜，儲能電解電容技術(shù)要求高，可靠性受一定影響；整流電源數(shù)多，電機制動再生能量吸收或回饋技術(shù)實現(xiàn)難度大、成本高。

3除塵高壓風機中的應(yīng)用

除塵風機作為焦化行業(yè)環(huán)保除塵環(huán)節(jié)中重要設(shè)備，其運行狀態(tài)將直接影響煙塵回收處理效果?，F(xiàn)以河北鋼鐵集團宣鋼公司焦化廠1#、2#干熄焦地面除塵風機調(diào)速方式為例，對比分析變頻和液力耦合調(diào)速方式下的風機運行技術(shù)特點。3.1工藝概況

干法熄焦過程中會產(chǎn)生大量焦灰塵和有害物，這些有害物不僅對現(xiàn)場操作人員造成危害，而且將對環(huán)境造成嚴重污染，為消除生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的粉塵，由除塵風機負壓收集各收塵點含塵氣體經(jīng)管道送至脈沖布袋除塵站，凈化后排放至大氣。根據(jù)宣鋼焦化廠干熄焦除塵工藝所需除塵風量，綜合考慮系統(tǒng)漏風等因素，選用10KV 800KW單吸入離心式除塵風機。

其中1#干熄焦2010年投產(chǎn)，設(shè)計初期，由于考慮高壓變頻器投資高、技術(shù)不夠成熟、市場應(yīng)用不普及等多方面因素，該項目除塵風機設(shè)計為液力耦合調(diào)速方式；隨著電力電子技術(shù)的高速發(fā)展，高壓變頻基本成熟，其性能穩(wěn)定、控制操作方便，節(jié)能明顯等優(yōu)點得到普遍認可，2#干熄焦除塵風機2014年設(shè)計采用高壓變頻調(diào)速方式，裝焦時高速運行，非裝焦時低速運行。3.2二者調(diào)速性能比較 3.2.1調(diào)速效率

液力耦合器是裝于電動機軸和負載軸之間的機械無極調(diào)速裝置，利用油和兩個互不接觸的金屬葉輪的摩擦力傳導轉(zhuǎn)矩，帶動負載轉(zhuǎn)動，可通過調(diào)節(jié)油壓改變輸出轉(zhuǎn)矩，實現(xiàn)調(diào)速。當忽略軸承、鼓風損失和工作液體容積損失及摩擦力矩損失等，其調(diào)速效率近似為：??nT=i；式中i為液力耦合器轉(zhuǎn)速比，因此轉(zhuǎn)速比nB減小調(diào)速效率降低，同時作為一種低效調(diào)速方法，其轉(zhuǎn)差能量轉(zhuǎn)換為油的熱能兒消耗掉，當小于0.4時工作油升溫加快，給設(shè)備運行帶來不穩(wěn)定狀況。

而變頻調(diào)速通過電力電子整流和脈寬調(diào)制逆變技術(shù)改變電動機電樞的電壓和頻率，僅控制電路本身需消耗很少一部分能量，因此可在全轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)保持較高的效率運行。3.2.2啟動性能

液力耦合器不能直接改善啟動性能，啟動電流仍達到電機額定電流的5至7倍，而變頻啟動可實現(xiàn)軟啟動，啟動電流小，且啟動全過程可控，啟動點和爬坡時間可設(shè)置，可避免啟動電流對電網(wǎng)和電動機的沖擊。3.2.3運行維護

結(jié)合焦化廠1#干熄焦除塵風機調(diào)速設(shè)備運行情況來看，液力耦合器機械結(jié)構(gòu)和管路系統(tǒng)復(fù)雜，日常維護工作量大，且在故障下無法定速運行，必須停機檢修；而2#干熄焦除塵風機H橋級聯(lián)變頻調(diào)速裝置雖電子線路復(fù)雜，但技術(shù)成熟，尤其是單元自動切換和冗余運行特性，可在單元故障下實現(xiàn)不停機連續(xù)運行，運行可靠性較高，且其檢修維護只需定期更換進風濾網(wǎng)。3.2.4調(diào)節(jié)控制特性

液力耦合器依靠調(diào)節(jié)工作腔油量大小改變輸出轉(zhuǎn)速，因此響應(yīng)慢（需30秒左右），速度調(diào)節(jié)精度較低，在干熄焦裝焦過程期間灰塵負壓回收能力不能及時跟上，影響煙塵回收效果；而變頻調(diào)速屬于數(shù)字式控制，頻率改變速度快，穩(wěn)頻精度高，可實現(xiàn)精準控制，提高了裝焦過程期間煙塵回收率。3.3節(jié)能經(jīng)濟效益分析

由于液力耦合器液力效率、轉(zhuǎn)差消耗及變頻器自身能量消耗的存在，其二者均存在額外的功率損耗，但變頻調(diào)速運行效率隨輸出轉(zhuǎn)速降低變化不大，而液力耦合器效率基本呈正比降低，且綜合軸功率隨轉(zhuǎn)速呈三次方比例下降，節(jié)能和運行效率均不及變頻調(diào)速。

下面在忽略液力耦合器輔機（冷油器、油泵等）所消耗功率和設(shè)備自身消耗等的理想狀態(tài)下，對比1#、2#干熄焦除塵風機調(diào)速耗能情況：

1#干熄焦除塵風機為24小時工作，電機輸入電流平均約為50A，年運行時間為300天，其全年用電量為：

F1?3UIcos??H?D?1.732?10?50?24?300=6235200kWh

2#干熄焦除塵風機為24小時工作，高速運行時，電機輸入電流平均約為50A，低速運行時，電機輸入電流平均約為30A，按每15min裝焦一次，裝焦時間5min，即每天高速運行時間為8小時，低速運行運行時間為16小時，年運行時間為300天，其全年用電量為：

F21?3UIcos??H?D?1.732?10?50?8?300=2078400kWh F22?3UIcos??H?D?1.732?10?30?16?300=2494080kWh F2?F21?F22?4572480kWh 綜上可得：

全年節(jié)電量為F?F1-F2?6235200-4572480=1662720kWh 節(jié)電率為?=F1662720??27% F162352004結(jié)束語

通過中壓交-直-交電壓型H橋級聯(lián)變頻器與液力耦合器運行節(jié)能效果的對比分析，不難發(fā)現(xiàn)其在運行效率、啟動性能、運行維護等方面有著突出的優(yōu)勢，且隨著電力電子技術(shù)和控制理論的不斷進步，會有更高性能的設(shè)備應(yīng)用到國民經(jīng)濟的電氣傳動領(lǐng)域。

參考文獻：

[1]電氣傳動自動化技術(shù)手冊（第二版）.機械工業(yè)出版社，2005.[2]姚緒梁，現(xiàn)代交流調(diào)速技術(shù).哈爾濱工程大學出版社，2009.[2]鋼鐵企業(yè)電力設(shè)計手冊.冶金工業(yè)出版社，1996.