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高溫氣體除塵技術(shù)及其研究進(jìn)展

文檔作者：張娟文檔來(lái)源：中國(guó)重型機(jī)械研究院股份公司		更新日期： 2026年05月28日	點(diǎn) 擊數(shù)：
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高溫氣體除塵技術(shù)及其研究進(jìn)展
張娟
(中國(guó)重型機(jī)械研究院股份公司西安陜西710032)
摘要： 對(duì)于高溫氣體除塵技術(shù)及其研究進(jìn)展的分
析．其主要目的在于了解當(dāng)前高溫氣體除塵技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)
狀．以及諸多類型的高溫氣體除塵技術(shù)．為日后高溫氣體
除塵技術(shù)在社會(huì)生產(chǎn)生活中的應(yīng)用水平發(fā)展提供寶貴建
議。隨著城市化進(jìn)程的不斷加快，工業(yè)化生產(chǎn)日漸增多．高
溫除塵技術(shù)的發(fā)展尚不夠成熟，難以滿足越來(lái)越嚴(yán)格的大
氣顆粒物排放標(biāo)準(zhǔn) 本篇文章主要對(duì)高溫氣體除塵技術(shù)的
發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行概括．同時(shí)對(duì)陶瓷過(guò)濾氣體除塵技術(shù)的研究
進(jìn)展進(jìn)行分析，并對(duì)金屬微孔、顆粒層、旋風(fēng)以及靜電等高
溫氣體除塵技術(shù)進(jìn)行研究
關(guān)鍵詞：除塵技術(shù)；過(guò)濾元件；靜電除塵
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)文化的進(jìn)步與發(fā)展，工業(yè)生產(chǎn)節(jié)奏不斷提高。
由于現(xiàn)階段我國(guó)相應(yīng)的工業(yè)技術(shù)水平有限，在生產(chǎn)過(guò)程中易將燃
氣中的粉塵帶入燃?xì)庠O(shè)備中，不僅會(huì)造成設(shè)備內(nèi)部結(jié)構(gòu)的損壞，
而且不利于工業(yè)產(chǎn)品的批量生產(chǎn)。高溫氣體除塵技術(shù)作為能夠有
效實(shí)現(xiàn)氣體凈化的先進(jìn)技術(shù)逐漸被重視起來(lái)，利用高溫氣體除塵
技術(shù)，能夠有效減少相應(yīng)區(qū)域內(nèi)氣體中的粉塵，促進(jìn)工業(yè)化進(jìn)程
的發(fā)展。因此本文對(duì)于高溫氣體除塵技術(shù)及其研究進(jìn)展的分析具
有現(xiàn)實(shí)意義。
1高溫氣體除塵技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
高溫氣體除塵技術(shù)主要是指在溫度較高的條件下，將空氣中
相應(yīng)的成分進(jìn)行氣體與固體的分離，從而對(duì)空氣中的粉塵進(jìn)行凈
化，使進(jìn)入相應(yīng)燃燒器中的氣體粉塵濃度降低，促進(jìn)工業(yè)化進(jìn)程
發(fā)展的一種新技術(shù)。高溫氣體除塵技術(shù)在使用過(guò)程中可以最大限
度的對(duì)其他的物理顯熱進(jìn)行利用，通過(guò)化學(xué)潛熱和動(dòng)力，對(duì)高溫
氣體中的有效資源加以充分利用，從而達(dá)到凈化氣體中粉塵，使
相應(yīng)區(qū)域內(nèi)的氣體變得清潔的技術(shù)l1l。
目前工礦企業(yè)主要采用整體煤氣化燃?xì)獍l(fā)電技術(shù)和增壓流
化床燃燒發(fā)電技術(shù)，均配套較先進(jìn)的能源轉(zhuǎn)化系統(tǒng)。但這兩種技
術(shù)在使用過(guò)程中仍存在一定的局限性。燃煤和脫硫吸附劑等在燃
燒過(guò)程中進(jìn)入燃?xì)廨啓C(jī)，導(dǎo)致進(jìn)入燃?xì)廨啓C(jī)的氣體中含有大量的
粉塵，容易造成燃?xì)廨啓C(jī)的葉片磨損，影響燃?xì)廨啓C(jī)的工作效率。
高溫氣體除塵技術(shù)通過(guò)高性能無(wú)機(jī)膜過(guò)濾材料的開(kāi)發(fā)，為高溫氣
體過(guò)濾除塵技術(shù)的工業(yè)化氣體凈化生產(chǎn)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，同時(shí)
以其高溫除塵技術(shù)中的過(guò)濾元件的保護(hù)技術(shù)，使高溫氣體除塵技
術(shù)廣泛的應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中121。
2陶瓷過(guò)濾氣體除塵技術(shù)及研究進(jìn)展
2．1陶瓷過(guò)濾元件結(jié)構(gòu)的多樣化
陶瓷過(guò)濾氣體除塵采用的過(guò)濾元件以其多樣化的結(jié)構(gòu)能夠
滿足不同工業(yè)生產(chǎn)條件下的除塵要求，并且不同的陶瓷過(guò)濾元件
隨著社會(huì)的進(jìn)步和科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展得到不斷創(chuàng)新。陶瓷過(guò)濾
元件結(jié)構(gòu)主要包含以下幾個(gè)類型：f1)陶瓷纖維毯過(guò)濾器。陶瓷纖
維毯過(guò)濾器主要是美國(guó)纖維毯公司采用直徑為3 m的陶瓷纖維
編織成毯，側(cè)面套陶瓷纖維或不銹鋼布網(wǎng)。經(jīng)測(cè)試可知，陶瓷纖維
毯過(guò)濾風(fēng)速為0．1 m／s，強(qiáng)度滿足使用要求。(2)試管式過(guò)濾器 。試
管式過(guò)濾器元件是一側(cè)開(kāi)口另一側(cè)封閉的圓筒形結(jié)構(gòu)，氣體由外
向內(nèi)流動(dòng)，在濾管外側(cè)表面形成粉塵層，目前所采用的雙層式陶
瓷過(guò)濾器相比單層式陶瓷過(guò)濾器具有更為突出的優(yōu)點(diǎn)，為保障濾
管的強(qiáng)度，在支撐體外表面增加陶瓷薄膜，以對(duì)氣體實(shí)現(xiàn)表面過(guò)
濾。(3)蜂窩式過(guò)濾器。蜂窩式過(guò)濾器最為普遍和常見(jiàn)的為美國(guó)過(guò)
濾器公司生產(chǎn)的圓柱形蜂窩式陶瓷過(guò)濾元件，其主要優(yōu)點(diǎn)為抗熱
沖擊能力較強(qiáng)，耐溫性較高。為了有效提高其反吹性能，在表面覆
蓋率一層陶瓷薄膜。通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在溫度較高的條件下，蜂窩式
陶瓷過(guò)濾器脈沖反吹性能較好 。
2．2陶瓷材料的改進(jìn)與配備的創(chuàng)新
在工業(yè)化進(jìn)程的進(jìn)步與發(fā)展過(guò)程中，高溫氣體除塵技術(shù)也得
到創(chuàng)新。為有效改善陶瓷的抗熱性、韌性及延伸性，將陶瓷的配備
技術(shù)由以往的泡沫型改進(jìn)為網(wǎng)眼型，不僅氣體能有效順暢的通過(guò)
陶瓷網(wǎng)眼，在較高的溫度也能達(dá)到較低阻力，而且氣體與陶瓷過(guò)
濾除塵設(shè)備碰撞的表面積增加，充分提高其與氣體流動(dòng)過(guò)程中接
觸的效率，通過(guò)粉塵層和陶瓷濾網(wǎng)的過(guò)濾，達(dá)到降低氣體中粉塵
濃度的目的。在常規(guī)的普通和單質(zhì)陶瓷過(guò)濾材料產(chǎn)生基礎(chǔ)上進(jìn)行
改性，極大地提高陶瓷過(guò)濾材質(zhì)的強(qiáng)度，避免破裂。陶瓷過(guò)濾件具
有脆性強(qiáng)、容易破裂，以及陶瓷材料固有的熱傳導(dǎo)性相對(duì)較差的
特點(diǎn)，在一定程度上使陶瓷過(guò)濾材料在高溫氣體過(guò)濾過(guò)程中無(wú)法
承受高溫度熱負(fù)荷波動(dòng)，因此不適宜高溫氣體除塵。在創(chuàng)新陶瓷
配備的過(guò)程中，可以選擇溶膠凝膠法和有機(jī)泡沫浸漬法對(duì)其進(jìn)行
創(chuàng)新。近年來(lái)對(duì)于陶瓷材料的改進(jìn)主要是增強(qiáng)陶瓷在高溫氣體除
塵過(guò)程中的抗熱性和韌性，比較有意義的改進(jìn)方式是通過(guò)纖維增
強(qiáng)復(fù)合陶瓷過(guò)濾材料所制成的相應(yīng)陶瓷過(guò)濾氣體設(shè)備[sl。
2．3金屬微孔氣體過(guò)濾除塵技術(shù)及研究進(jìn)展
就目前我國(guó)高溫氣體除塵技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀而言，除陶瓷過(guò)濾
氣體除塵技術(shù)外，金屬微孔氣體過(guò)濾除塵技術(shù)在工業(yè)化生產(chǎn)中的
應(yīng)用也較為廣泛。金屬微孔過(guò)濾除塵技術(shù)使用的過(guò)濾材料為金
屬，其最大的優(yōu)勢(shì)在于金屬具有良好的耐高溫性和優(yōu)良的機(jī)械性
能。首先，由于金屬本身具有極好的韌性和導(dǎo)熱能力，在過(guò)濾除塵
過(guò)程中，能有效的將抗熱性和抗震性體現(xiàn)出來(lái)。其次，金屬微孔材
料具有其他材料不具備的加工性能和焊接性能，例如陶瓷材料，
便無(wú)法通過(guò)焊接進(jìn)行加工制造。金屬微孔氣體過(guò)濾除塵技術(shù)以其
獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)和相對(duì)耐高溫的特點(diǎn)在工業(yè)化生產(chǎn)凈化空氣中具有
十分重要的作用，并占有相對(duì)較高的地位。但是金屬微孔氣體過(guò)
濾除塵技術(shù)在發(fā)展過(guò)程中也存在一定的局限性，例如金屬過(guò)濾材
料的強(qiáng)度會(huì)隨著溫度的增加而逐漸減弱，由此存在最高使用溫度
的限帶0 。
2．4顆粒層氣體過(guò)濾除塵技術(shù)及研究進(jìn)展
顆粒層氣體過(guò)濾除塵技術(shù)是通過(guò)相對(duì)穩(wěn)定的固體顆粒組成
氣體過(guò)濾層，利用慣性使氣體與過(guò)濾層碰撞，通過(guò)擴(kuò)散沉積和重
力沉積的過(guò)濾機(jī)理實(shí)現(xiàn)對(duì)粉塵的過(guò)濾作用。顆粒層氣體過(guò)濾除塵
技術(shù)曾得到廣泛應(yīng)用，并取得一定成效，但隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)文化與
科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和發(fā)展，逐漸研發(fā)更多更為有效的過(guò)濾除塵
技術(shù)，故顆粒層氣體過(guò)濾除塵技術(shù)的應(yīng)用大幅度減少。其主要原
(下轉(zhuǎn)第19頁(yè))
《資源節(jié)約與環(huán)保》2016年第3期
2．5．2抑制吸收塔內(nèi)的物理和化學(xué)反應(yīng)過(guò)程，影響SO 吸收的傳質(zhì)
過(guò)程。根據(jù)雙膜理論 ，碳酸鈣漿液吸收SO：的速率為氣膜和液膜
共同控制，由于c1一比H'SO，一和SO 更加容易擴(kuò)散，且液膜中的
氯離子對(duì)HSO 一和SO， 一會(huì)產(chǎn)生排斥，從而不利于其溶解，將會(huì)影
響SO 的物理吸收和化學(xué)吸收，導(dǎo)致脫硫效率降低。
2．5．3 C1一與從飛灰?guī)氲腇e“、AI 和zn +會(huì)反應(yīng)生成絡(luò)合物，吸
收塔內(nèi)的ca +和CaCO 將會(huì)被其包裹，化學(xué)活性嚴(yán)重降低，即參
加脫硫反應(yīng)的ca +和CaCO 減少，也即惰性物增加，最終導(dǎo)致吸
收塔漿液中的碳酸鈣過(guò)剩，但是pH值卻無(wú)法上升的“石灰石屏蔽
現(xiàn)象”。
2．5．4影響石膏脫水效果，使成品石膏含水率增大。
2．5．5影響石膏品質(zhì)，吸收漿液中氯化物濃度增高，引起石膏中
CaCO 含量增大。
公司控制吸收塔漿液的cl-質(zhì)量濃度小于l0 g／I 。當(dāng)發(fā)現(xiàn)
cl一質(zhì)量濃度較高時(shí)，要加強(qiáng)石膏脫水系統(tǒng)和脫硫廢水處理系統(tǒng)
的運(yùn)行。
2．6吸收塔漿液中的鹽酸不溶物
吸收塔漿液中的鹽酸不溶物主要由石灰石中的雜質(zhì)和炯?xì)?
中的飛灰組成。其含量高會(huì)導(dǎo)致吸收塔發(fā)泡溢流、石灰石活性變
差、石膏脫水性能差、石膏品質(zhì)差等問(wèn)題。一般鹽酸不溶物的含量
應(yīng)控制在3．0％以下。
3結(jié)語(yǔ)
目前國(guó)內(nèi)百萬(wàn)機(jī)組電廠脫硫項(xiàng)目迅速發(fā)展，而國(guó)家對(duì)環(huán)
保要求越來(lái)越嚴(yán)格，做好脫硫吸收塔運(yùn)行參數(shù)控制，對(duì)提高脫
硫效率，保證脫硫裝置的安全、穩(wěn)定、高效運(yùn)行都具有重要的
意義。
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廣東惠州平海發(fā)電廠有限公司．
作者簡(jiǎn)介
鄭偉(1987一)，女，湖南岳陽(yáng)人，助理工程師，本科，主要從事
電廠脫硫、化學(xué)專業(yè)運(yùn)行T作。
(上接第17頁(yè))
因在于，雖然顆粒層氣體除塵技術(shù)具有耐高溫、持久性較高的特
點(diǎn)，但顆粒層除塵技術(shù)難以處理顆粒度小的粉塵，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間使
用，顆粒層內(nèi)部聚集大量細(xì)微粉塵難以清理，嚴(yán)重影響除塵效率，
因此其應(yīng)用范圍呈逐年縮減的趨勢(shì) 。
3新型高溫氣體除塵技術(shù)及研究進(jìn)展
3．1旋風(fēng)氣體除塵技術(shù)
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)文化的不斷進(jìn)步與科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，高溫
氣體除塵技術(shù)日漸繁榮發(fā)展，在新的形勢(shì)下，旋風(fēng)氣體除塵技術(shù)
逐漸被廣泛應(yīng)用。旋風(fēng)氣體除塵技術(shù)主要是通過(guò)旋風(fēng)分離器對(duì)對(duì)
含有粉塵的氣體在進(jìn)行高速旋轉(zhuǎn)時(shí)所產(chǎn)生的離心力，將粉塵從氣
體中逐漸分離出來(lái)的干式氣體除塵技術(shù)。旋風(fēng)氣體除塵技術(shù)在使
用過(guò)程中所體現(xiàn)出的優(yōu)點(diǎn)如下：旋風(fēng)分離器的構(gòu)造簡(jiǎn)單，無(wú)運(yùn)動(dòng)
性部件，投資較少，維護(hù)簡(jiǎn)單。旋風(fēng)分離器的穩(wěn)定性和整體性能較
好，動(dòng)力消耗不大。旋風(fēng)氣體除塵技術(shù)以其獨(dú)特的技術(shù)和優(yōu)勢(shì)，利
用煙氣爐的砌筑方法，使高溫?zé)煔饽軌虻玫捷^好的凈化，因此能
夠有效滿足工業(yè)化生產(chǎn)的諸多需求 。
3．2靜電氣體除塵技術(shù)
靜電氣體除塵技術(shù)同旋風(fēng)氣體除塵技術(shù)一樣，是在社會(huì)經(jīng)濟(jì)
不斷進(jìn)步與科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展過(guò)程中不斷研發(fā)出來(lái)的，靜電除塵
技術(shù)主要是在高壓靜電作用下，電離氣體使粉塵帶上負(fù)電荷，在
電場(chǎng)力的作用下，攜帶粉塵向帶有正電荷方向不斷運(yùn)動(dòng)，當(dāng)氣體
中的粉塵到達(dá)正電荷部位時(shí)，釋放負(fù)電荷，在未完全釋放的負(fù)電
荷作用下，與帶正電荷收塵極之間產(chǎn)生粘附作用，形成灰塵積聚
物，經(jīng)由振打裝置對(duì)極板上積聚的粉塵產(chǎn)生沖擊力，將極板上的
粉塵清除下來(lái)。靜電氣體除塵技術(shù)在工業(yè)化生產(chǎn)使用過(guò)程中，部
分電廠為了能夠有效提高燃煤電廠中靜電除塵的效率和效果，在
除塵過(guò)程中使用經(jīng)過(guò)改造后的電袋復(fù)合除塵器，該復(fù)合型除塵器
通過(guò)將兩種成熟可靠的技術(shù)進(jìn)行融合和統(tǒng)一，既發(fā)揮了靜電除塵
器除塵效率的有限，同時(shí)也具有袋式除塵過(guò)程中對(duì)細(xì)微粉塵清除
的優(yōu)點(diǎn) 。
4結(jié)語(yǔ)
高溫氣體除塵技術(shù)對(duì)于清潔生產(chǎn)和改善生態(tài)自然環(huán)境具有
十分重要的意義，雖然目前該技術(shù)仍處于研發(fā)階段，但是幾種較
為常見(jiàn)的高溫除塵技術(shù)已經(jīng)取得顯著成效。本文主要對(duì)高溫氣體
除塵技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行闡述，同時(shí)從陶瓷過(guò)濾元件結(jié)構(gòu)的多樣
化和陶瓷材料的改進(jìn)與配備的創(chuàng)新方面，對(duì)陶瓷過(guò)濾氣體除塵技
術(shù)及研究進(jìn)程進(jìn)行分析。對(duì)金屬微孔氣體過(guò)濾除塵技術(shù)和顆粒層
氣體過(guò)濾除塵技術(shù)進(jìn)行探討，最后從旋風(fēng)氣體除塵技術(shù)和靜電氣
體除塵技術(shù)上對(duì)新型高溫氣體除塵技術(shù)進(jìn)行研究，具有實(shí)際參考
價(jià)值。
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《資源節(jié)約與環(huán)保》201 6年第3期

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