随着我国经济的增长,以煤炭为主的能源消耗大幅攀升,氮氧化物、二氧化硫和烟粉尘的排放量不断增加,导致雾霆天气频繁出现。2013年1月,我国30个省(区、市)出现雾霆天气,在北京5天不是雾霆天。环保部公布的资料显示,我国大的500个城市中只有不到1%的城市达到世界卫生组织推荐的空气质量标准。目前,细颗粒污染物(PM2.5)被认为是造成雾霆天气的“元凶”。
自1996年我国粗钢总产量突破1亿吨后,已经连续18年保持世界,2013年我国粗钢总产量已达7.79亿吨。如一个年产100万吨粗钢的企业,仅烧结、炼铁、炼钢三个工序,每年就能产生约80亿立方米烟气和10万吨粉尘,可见钢铁企业是烟粉尘排放大户。因此,烟粉尘污染控制已经成为我国推进节能环保和实现钢铁行业持续发展的必然选择。
目前对细微颗粒物控制技术的研究中,除尘器的和传统除尘器的改进是一个必然的方向。
(1)电袋复合除尘器
电袋复合除尘器是基于静电除尘和袋式除尘两种成熟的除尘理论而提出的一种新型的除尘技术。电袋复合除尘器按组合形式可分为三种:前电后袋型、静电增强型和电袋一体化式。它结合了电除尘器和袋式除尘器的优点,除尘,运行性强,但静电收集区和布袋过滤区的协同作用难以长期维持,限制了该技术的应用。到目前为止,“前电后袋”型除尘器已在我国多家燃煤电厂上应用,除尘效率可达以上,但由于基础研究不够,还有很多关键问题没有解决,除尘器的运行还不够稳定。
(2)静电旋风除尘器
静电旋风除尘器是将旋风捕集技术和静电捕集技术结合,使粉尘在除尘器中同时受到离心力和静电力的作用。利用旋风作用捕集粗粉尘,利用静电作用捕集细粉尘,并利用高速旋转的气流对壁面的冲刷作用和粉尘之间的碰撞作用清理壁面附着物。由于静电旋风除尘器具有结构简单、运行费用低、除尘等优点,近年来被大量学者研究。不过,目前仍处于机理探索和性能研究阶段,尚没有工业应用。
(3)静电颗粒层除尘器
静电颗粒层除尘器是指在颗粒层除尘器内施加一外电场,使尘粒或过滤介质带电,从而尘粒凝聚及颗粒层的过滤作用提高对细微粉尘的脱除效率。静电颗粒层除尘器具有、除尘等优点,但此系统阻力太大,过滤速度小,而且清灰复杂,由于受到上述因素的制约此技术还处于实验研究阶段。