《概述 烟尘(粉尘)来源及危害; 排放标准; 粉尘特性; 分离.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《概述 烟尘(粉尘)来源及危害; 排放标准; 粉尘特性; 分离.pdf（25页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、?概述?烟尘（粉尘）来源及危害；?排放标准；?粉尘特性；?分离机理，分离技术；?最新进展；概述?燃烧是造成一切空气污染的主要原因。燃烧是造成一切空气污染的主要原因。combustion air pollution?空气污染事件空气污染事件?1272年英国出现有限的空气污染。英国国王爱德华一世就试图禁止使用“海运煤”来清除伦敦上空弥漫的烟雾。英国议会曾下令，对贩卖和燃烧禁用的煤的人处刑，然后绞死。?1873年发生的伦敦烟雾期间，据说有268人因患支气管炎而突然死亡。?1930年12月，比利时缪士河流域高度工业化地区经历了一场历时三天的严重大雾。这期间，数以百计的人患病，其中60人死亡。?1931
2、年1月的九天浓雾中英国曼彻斯特和索福地区有592人死亡。?1948年，美国宾夕法尼亚州多诺拉的一个以钢铁和化工厂为主的工业小城镇，历时四天的烟雾使14000居民中几乎有一半患病，其中20人死亡。?1952年又一次大烟雾笼罩着伦敦上空空气污染的潜在罪魁祸首才算完全弄清楚。大雾从12月5日持续到8日，大伦敦市在此期间的死亡人数超过了4000人。统计数字标明，几乎所有突然死亡的人，其死因都属于支气管炎、肺气肿或心脏病。?1956年1月，由于浓雾持续不散，伦敦又一次多死了1000人，该年议会通过了空气洁净法（Clean Air Act）烟气中烟尘来源烟气中烟尘来源 dust-laden gas序号名称
3、符号单位公式或来源1碳Cy%Carbon dioxide2氧Oy%3硫Sy%Sulfur dioxide4氢Hy%water5氮Ny%Nitrogen oxide6水Wy%7灰Ay%Fly ash8低位发热量QdwyKj/Kgy0.0333Oy0.265H)y0.375Sy0.0889(C0V+=9理论空气量V0Kg/Kg 10理论氮气容积VN20Nm3/Kg 11理论CO2容积VCO2Nm3/Kg 12理论SO2容积VSO2Nm3/Kg 13理论水蒸汽容积Nm3/Kg 14实际水蒸气容积VH2ONm3/Kg 15理论烟气量Vy0 Nm3/Kg 16干烟气量VgyNm3/Kg 17实际烟气量V
4、yNm3/Kg 18每Kg燃料烟气质量myKg/Kg 19飞灰份额fh根据锅炉原理表4-1选取02OHVy0.0333Oy0.265H)y0.375Sy0.0889(C0V+=0n279.01008.0VVNy+=100866.1co2VyC=1007.0soV2yS=000161.0111.00124.02VHWVyyOH+=002H2O)1(0161.0VVVOH+=0222020yVOHSOCONVVVV+=02202gy)1(VVVVVSOCON+=002y)1(0161.0VVVVOHgy+=0306.11001VAmyy+=颗粒物质分类颗粒物质分类?细粉尘细粉尘直径直径100 m?
5、烟 雾烟 雾直径直径0.0011 m；固体升华成气体，又凝结成颗粒，常呈小于；固体升华成气体，又凝结成颗粒，常呈小于1 m的球粒或结晶状，成为烟炱（的球粒或结晶状，成为烟炱（tai）。）。?轻烟雾轻烟雾直径直径0.110 m烟雾是由冷凝、升华、或化学反应而形成的颗粒，有时称为烟。轻雾是由冷凝形成的液体颗粒构成的。烟雾、烟、轻雾和雾总称为气溶胶烟雾是由冷凝、升华、或化学反应而形成的颗粒，有时称为烟。轻雾是由冷凝形成的液体颗粒构成的。烟雾、烟、轻雾和雾总称为气溶胶。粉尘(dusts)飞灰(flyash)尘雾(fumes)烟黑(smoke)气溶胶(aerosols)烟雾(smog)除尘除尘是指把气体
6、与粉尘微粒的多相混合物的分离操作过程。作为除尘对象的尘粒直径，一般在是指把气体与粉尘微粒的多相混合物的分离操作过程。作为除尘对象的尘粒直径，一般在0.01100m 的尘粒。的尘粒。100m 以上的尘粒由于重力作用很快降沉降；而以上的尘粒由于重力作用很快降沉降；而10m 以上尘粒易于分离，问题不大；以上尘粒易于分离，问题不大；0.110m 的尘粒，特别是的尘粒，特别是1m 以下的尘粒分离较为困难，也有害于人体，是目前的主要研究范围。以下的尘粒分离较为困难，也有害于人体，是目前的主要研究范围。Separation,particle matter从环境保护的角度来看，粉尘是人体健康的大敌。尤其是粒径
7、在从环境保护的角度来看，粉尘是人体健康的大敌。尤其是粒径在0.55 m之间的的飘尘（即长期甚至几年飘浮在大气中的粉尘），对人的危害最大。大于之间的的飘尘（即长期甚至几年飘浮在大气中的粉尘），对人的危害最大。大于5 m的尘粒，由于惯性作用，可被鼻毛与呼吸道粘液排除，小于的尘粒，由于惯性作用，可被鼻毛与呼吸道粘液排除，小于0.5 m的飘尘，也可因气体扩散作用被粘附在上呼吸道表面而随痰排出。唯独的飘尘，也可因气体扩散作用被粘附在上呼吸道表面而随痰排出。唯独0.55 m的飘尘可通过呼吸道直接到达肺部而沉积，危害人体。的飘尘可通过呼吸道直接到达肺部而沉积，危害人体。序号序号浓度浓度(g/m3)测 量 时
8、 间测 量 时 间影响影响160180年度几何平均SO2和水分加快钢和锌板腐蚀275年平均环境空气质量标准3150相对湿度低于70%能见度缩短到5英里4100-150直接日光减少1/3580-100硫酸盐化水平30mg/(cm2.月)50岁以上的人死亡率增加6100-130SO2120g/m3儿童呼吸道发病率增加720024小时平均值，SO2250g/m3工业工人因患病未上班者人数增加8260最多24小时一次符合环境空气质量标准930024小时最大值，SO2630g/m3慢性支气管病人可能出现急性恶化的症状1075024小时最大值，SO2750g/m3可能发生大量死亡，病人人数明显增加表 观察
9、到的颗粒物影响表 观察到的颗粒物影响有关的国家排放标准Emission Standard?锅炉大气污染物排放标准 Emission standard of air pollutants for coal-burning oil-burnig gas-fired boilers?火电厂大气污染物排放标准 Emission standard of air pollutants for thermal power plants两标准的区别两标准的区别?锅炉大气污染物排放标准本标准分年限规定了锅炉烟气中烟尘、二氧化硫和氮氧化物的最高允许排放浓度和烟气黑度的排放限值。本标准适用于除除煤粉发电锅炉和45.
10、5MW(65t/h)发电锅炉以外的各种容量和用途的燃煤、燃油、燃气锅炉排放大气污染物的管理，以及建设项目环境影响评价、设计、竣工验收和建成后的排污管理。使用甘蔗渣、锯末、稻壳、树皮等燃料的锅炉，参照本标准中燃煤锅炉大气污染物最高允许排放浓度执行。?火电厂大气污染物排放标准火电厂大气污染物排放标准本标准按时间段规定了火电厂大气污染物最高允许排放限值，适用于现有火电厂的排放管理以及火电厂建设项目的环境影响评价、设计、竣工验收和建成运行后的排放管理。本标准适用于使用单台出力65t/h以上除除层燃炉、抛煤机炉外的燃煤发电锅炉；各种容量的煤粉发电锅炉；单台出力65t/h以上燃油发电锅炉；以及各种容量的燃
11、气轮机组的火电厂。单台出力65t/h以上采用甘蔗渣、锯末、树皮等生物质燃料的发电锅炉，参照本标准中以煤矸石等为主要燃料的资源综合利用火力发电锅炉的污染物排放控制要求执行。本标准不适用于各种容量的以生活垃圾、危险废物为燃料的火电厂。排放标准的变化排放标准的变化?锅炉大气污染物排放标准 Emission standard of air pollutants for coal-burning oil-burnig gas-fired boilers?(GB 13271-2001 代替 GB 13271-91，GWPB 3-19992002-01-01实施)?火电厂大气污染物排放标准 Emission
12、 standard of air pollutants for thermal power plants?(GB 13223-2003 代替 GB1322319962004-01-01实施)?山东省地方标准火电厂大气污染物排放标准正式发布山东省地方标准火电厂大气污染物排放标准正式发布（2007.5.1开始实施）DB376642007。?山东省是煤炭生产和消耗大省，二氧化硫排放量约占全国排放量的l10，省内的重点城市几乎全是国家划定的二氧化硫控制区。其中火力发电行业排放的二氧化硫和烟尘，分别约占全省排放总量的12和13，二氧化硫等主要污染物排放总量处于较高水平，大大超过环境承载能力，致使全省大气
13、污染严重的状况难以在短期内得到根本解决。如果继续实施国家2003年颁布的火电厂大气污染物排放标准(GB132232003)，即便所有企业按国家标准达标排放，也无法满足山东省环境管理的要求。为实现山东省大气污染物排放浓度与总量相结合的控制措施，完成国家下达的山东省二氧化硫总量控制目标，就必须制定具有法律地位和依据的地方排放标准。标准内容标准内容?锅炉大气污染物排放标准 Emission standard of air pollutants for coal-burning oil-burniggas-fired boilers GB 13271-2001）?火电厂大气污染物排放标准 Emissi
14、on standard of air pollutants for thermal power plants （GB 13223-2003）?山东省地方标准火电厂大气污染物排放标准山东省地方标准火电厂大气污染物排放标准（DB376642007）?1在标准执行时段的划分上，力求与GBl3232003相衔接，便于标准的执行。?2在污染物排放限值的设置上，主要是对GBl323-2003中一、二时段机组的烟尘和二氧化硫排放限值进行了加严，如第一时段机组二氧化硫排放限值由GBl32232003标准中的2100毫克立方米，加严为1200毫克立方米，第一时段机组烟尘排放限值由GBl32232003标准中的3
15、00毫克立方米，加严为200毫克立方米。同时为配合“十一五的要求，对氮氧化物第一、二时段给予三年左右时间；到2010年各指标值适当加严。粉尘的主要物性粉尘的主要物性?尘粒粒径及分散度?尘粒的重度和堆积重度?粉尘的凝聚性?粉尘的润湿性?粉尘的荷电与导电性粉尘的导电性用比电阻来表示，单位为 cm。它是自然堆积的断面为1cm2、高为1cm的粉尘圆柱，沿高度方向上测得的电阻值。粉尘的比电阻值在1041011范围内能获得理想电除尘效果，而比电阻小于104 cm或高于1011 cm都能使除尘效果恶化。?粉尘的自然堆积角粉尘从一定高度自由沉降，所堆积呈的堆积角称为栋堆积角；粉尘在空气中以极其缓慢的速度自由沉
16、降，所堆积成的堆积角称为静堆积角。设计除尘装置时，应使管道和贮灰斗等倾斜角大于粉尘的自然堆积角，以防淤积堵塞。?7、粉尘的爆炸性气固分离的目的气固分离的目的objective of gas-solid separation?在一切伴有气固两相的生产过程中，气固分离是不可缺少的一个环节，在电力、化工、石油、煤炭、冶金、化肥、水泥、纺织、食品、轻工等行业及环境保护工程中有着广泛的应用。在一切伴有气固两相的生产过程中，气固分离是不可缺少的一个环节，在电力、化工、石油、煤炭、冶金、化肥、水泥、纺织、食品、轻工等行业及环境保护工程中有着广泛的应用。气固分离气固分离的工业应用按照其目的要求可以归纳成三大类
17、三大类：?预分离预分离,一级分离器；一级分离器；precleaning，primary collector?回收有用的物料回收有用的物料；recovery of materials?获得洁净的气体获得洁净的气体；gain cleaning gas?满足排放要求满足排放要求；compliance with particulate emission limits颗粒捕集分离的基本条件气固非均一系进入分离区，在某几种力的作用下，颗粒偏离气流，经过足够的时间，移到分离界面上，附着在上面，并不断除去，以便为新的颗粒继续附着在上面创造条件。要从气态非均一系中将颗粒分离出来，必需具备的基本条件是：?有分离界
18、面可以让颗粒附着在上面，如容器器壁、某固体表面、大颗粒物料表面、织物与纤维表面等。?有使颗粒运动轨迹和气体流线不同的作用力，常见的有：重力、离心力、惯性力、扩散、静电力、直接拦截等。?有足够时间使颗粒移到分离界面上，这就要求分离设备有一定的空间，并要控制气态非均一系的流速等。?能使已附在界面上的颗粒不断被除去而不被重新反混入气体内，这就是排料过程，有连续式和间歇式两种。颗粒捕集分离的一般机理在气固分离技术中，常见的分离机理有重力沉降、惯性分离、离心分离、拦截捕获、荷电分离重力沉降、惯性分离、离心分离、拦截捕获、荷电分离等，此外有热泳力、扩散泳力、磁场力和辐射力有热泳力、扩散泳力、磁场力和辐射力
19、等的作用，人们还常常利用颗粒的凝聚特性、润湿特性凝聚特性、润湿特性等来提高或达到分离的目的重力沉降重力沉降气体通过净化分离装置时，质点在重力作用下，垂直下落。离心力沉降离心力沉降含固体颗粒的气流作曲线运动时，产生离心力场，颗粒在离心力作用下，被分离出来。惯性沉降惯性沉降当质点的质量或其速度足够大时，便不能跟随气流一起运动，而是在惯性作用下继续沿其自身的方向运动，遇到障碍物便沉降下来。接触效应接触效应当随同气流一起运动的质点距绕流物体的距离等于或小于质点半径时，就会发生啮合作用。电力沉降电力沉降气体分子电离过程中，就会使气体中的尘埃质点带电，然后在电场作用下，这些带电颗粒便向电极移动，沉降在电极
20、上。扩散沉降扩散沉降对于粒径在1微米以下的固体颗粒，在气流速度很低时，其颗粒运动主要为分子布朗运动，在运动过程中从气流中分离出来，这种作用为扩散沉降。任何一种气固分离装置都是利用一种或数种气固分离的物理过程来达到分离气固混合物中固体颗粒的目的。例如，沉降室是利用固体颗粒的重力沉降机理达到气固分离的目的，电除尘器是利用固体颗粒的荷电机理来实现气固分离，而重力沉降机理对电除尘器来说处于次要地位。常见分离形式及特点分类机械力分离静电分离过滤分离湿法分离主要作用力重力惯性力离心力静电场力惯性碰撞；拦截；扩散静电力惯性碰撞；拦截；扩散分离界面流动死区器壁器壁沉降电极虑料层液滴表面排料重力重力离心力重力气
21、流曳力振打或人工脉冲或反吹振打液体排走内部速度m/s 1.52 1520 20300.81.5 0.010.3 0.5100 压降很小中等较大很小中等中等到很大经济粒径m100 40 5100.010.10.110.1温度不限，取决于器壁材料对温度敏感取决于虑料材质常温除尘器的性能除尘器性能除尘器性能包括流量Q、压力损失P、除尘效率，此外还应包括设备的耐用年限以及维修难易等经济性能。流量流量Q压力损失压力损失P除尘效率分级效率除尘效率分级效率x当量粒径为x，粒径范围在x内的粉尘的除尘效率。式中平均粒径为x m，粒径范围在x内的分级除尘效率（）进口处平均粒径为x m，粒径范围在x内的粉尘量（g/s）；出口处平均粒径为x m，粒径范围在x内的粉尘量（g/s）平均粒径为x m，粒径范围在x内的粉尘捕集量（g/s）。%1001%100=jxhxjxbxxSSSSxjxSbxShxS