茹 毅，朱麗云 ，王振波，韓 霄

(1.中國石油大學(xué)(華東)新能源學(xué)院，山東 青島 266580；2.青島市特種設(shè)備檢驗(yàn)檢測研究院，山東 青島 266101)

0 引 言

2018年，我國煤炭查明資源量為1.67 萬億t，占化石能源資源量的94%，我國目前近70%的能源消耗依靠煤炭進(jìn)行直接或間接供應(yīng)。2019年，我國煤炭產(chǎn)量為38.5 億t，煤炭消費(fèi)總量為40.2 億t。文獻(xiàn)[1-2]表明，“十四五”期間，煤炭作為我國主體能源的地位不會改變，預(yù)計(jì)到2025年，我國煤炭產(chǎn)量與消費(fèi)總量將達(dá)到40 億t和41 億t左右。由此可見，我國的煤炭消費(fèi)仍占能源消費(fèi)主導(dǎo)地位。因此在工業(yè)生產(chǎn)中，由煤炭加工所得副產(chǎn)粗煤氣的量也同樣占據(jù)較高比例，諸如能源化工、冶金、焦化行業(yè)中產(chǎn)出的不同種類粗煤氣，都屬于優(yōu)質(zhì)的燃?xì)赓Y源，生產(chǎn)中一般對其進(jìn)行二次回收利用，為企業(yè)創(chuàng)造額外的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，但這些粗煤氣中雜質(zhì)組分(特別是固體顆粒物)含量較高，對環(huán)境和下游設(shè)備會造成不良影響[3-9]。2016年監(jiān)測的385個(gè)城市中，僅有29.6%的城市空氣質(zhì)量達(dá)標(biāo)，污染物的排放主要來源于燃煤[10]，針對這一問題，我國環(huán)保部門已制定了相對嚴(yán)格的法律標(biāo)準(zhǔn)。此外，粗煤氣中飛灰顆粒會損壞下游燃?xì)廨啓C(jī)葉片，導(dǎo)致燃?xì)廨啓C(jī)失效。針對這一問題，多數(shù)制造商對燃?xì)廨啓C(jī)入口煙氣含塵量和固體顆粒粒徑范圍作出了嚴(yán)格要求[11]，如國外Siemens Model VX4-3A燃?xì)廨啓C(jī)要求其進(jìn)口煙氣中，飛灰顆粒粒徑小于10 μm，且要求2～10 μm顆粒應(yīng)嚴(yán)格控制在7.5%以下；國內(nèi)蘭州石化機(jī)械廠研制的YL系列煙氣輪機(jī)則要求入口煙氣固體顆粒質(zhì)量濃度小于200 mg/Nm3，且要求大于10 μm顆粒應(yīng)小于3%，用以保證煙氣輪機(jī)的長周期運(yùn)行。

為減少粗煤氣含塵量過高帶來的環(huán)境污染與裝置運(yùn)行問題，國內(nèi)外學(xué)者對粗煤氣凈化除塵工藝與設(shè)備進(jìn)行了大量的開發(fā)優(yōu)化，以有效提高灰顆粒分離效率、改善粗煤氣質(zhì)量、降低裝置運(yùn)行能耗、減少或消除凈化除塵工藝的二次污染問題，使粗煤氣滿足各種處理工藝要求。筆者將主要討論預(yù)除塵工藝和精除塵工藝，對現(xiàn)有粗煤氣除塵工藝與設(shè)備優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行對比分析，重點(diǎn)介紹幾種具有發(fā)展前景的預(yù)除塵和精除塵工藝，為粗煤氣除塵工藝的研究優(yōu)化提供借鑒。

1 預(yù)除塵工藝

粗煤氣所夾帶煤灰顆粒粒徑范圍較廣，其中含有大量粒徑大于10 μm的大粒徑灰顆粒，為提高粗煤氣除塵效率，減少精除塵設(shè)備的工作負(fù)荷，通常在精除塵單元前加入預(yù)除塵單元，除去粗煤氣中大粒徑顆粒夾帶物。

1.1 重力沉降除塵

重力沉降除塵是一種傳統(tǒng)的除塵工藝，含塵煤氣中飛灰顆粒在重力作用下進(jìn)行自由沉降，從而實(shí)現(xiàn)氣固兩相分離。圖1為重力沉降除塵器結(jié)構(gòu)示意，重力沉降除塵器一般包括殼體、灰斗、排灰管接口和擋板幾部分，在重力沉降室內(nèi)設(shè)置多層擋板，原因主要包括：① 增加含塵煙氣在重力沉降室內(nèi)的流道長度，有效延長煙氣停留時(shí)間；② 利用慣性碰撞分離原理，提高重力沉降除塵器分離效率[13]。因此，工業(yè)上多使用帶擋板的重力沉降除塵器進(jìn)行煙氣預(yù)除塵。

圖1 重力沉降除塵器結(jié)構(gòu)示意[12]

重力沉降除塵器一般結(jié)構(gòu)簡單、造價(jià)低廉，對處理介質(zhì)適應(yīng)性強(qiáng)。但除塵效率低，一般只能處理顆粒粒徑大于50 μm的固體顆粒，占地面積大。因此，重力沉降除塵器一般只作為含塵氣預(yù)除塵單元，去除含塵煙氣中的大顆粒物質(zhì)，減輕后續(xù)除塵器工作負(fù)荷。

1.2 預(yù)團(tuán)聚技術(shù)

預(yù)團(tuán)聚技術(shù)是指利用物理或化學(xué)方法，促進(jìn)顆粒碰撞、團(tuán)聚后發(fā)生粒徑長大的過程。預(yù)團(tuán)聚技術(shù)一般與傳統(tǒng)除塵器搭配使用，應(yīng)用于工業(yè)中微米或亞微米級細(xì)顆粒物的凈化工藝，能夠有效提高凈化單元除塵效率，具有廣闊的研究和工業(yè)應(yīng)用前景。目前主流的預(yù)團(tuán)聚技術(shù)包括聲團(tuán)聚技術(shù)[14]、電團(tuán)聚技術(shù)[15]、化學(xué)團(tuán)聚技術(shù)[16]、湍流團(tuán)聚技術(shù)[17-20]、蒸汽相變團(tuán)聚技術(shù)[21-27]等，但預(yù)團(tuán)聚技術(shù)尚存在能耗高、二次污染嚴(yán)重、成本較高、理論基礎(chǔ)不完善等缺點(diǎn)，導(dǎo)致預(yù)團(tuán)聚技術(shù)無法進(jìn)行工業(yè)應(yīng)用，多數(shù)只停留在實(shí)驗(yàn)室研究階段。因此，預(yù)團(tuán)聚技術(shù)運(yùn)行成本限制、二次污染、運(yùn)行周期等問題的有效解決，會使預(yù)團(tuán)聚技術(shù)快速發(fā)展。此外，綜合利用2種或多種預(yù)團(tuán)聚技術(shù)，實(shí)現(xiàn)預(yù)團(tuán)聚技術(shù)的良性互補(bǔ)，將極大提高預(yù)團(tuán)聚效果，也是目前預(yù)團(tuán)聚技術(shù)的發(fā)展方向之一。

1.3 離心除塵技術(shù)

離心除塵技術(shù)是利用含塵氣體在離心流場中運(yùn)動產(chǎn)生的離心力來進(jìn)行固體顆粒脫除，離心除塵技術(shù)是最為常見的預(yù)除塵技術(shù)。對于粒徑>10 μm的固體顆粒物具有較高的分離效率，廣泛應(yīng)于能源化工、礦山機(jī)械、冶金等工業(yè)部門。離心除塵技術(shù)中，旋風(fēng)分離器因其耐高溫、耐腐蝕(使用特殊材料)等優(yōu)勢而被廣泛用于粗煤氣除塵工藝，按照含塵煙氣入口方式的不同，旋風(fēng)分離器可分為切流式和軸流式2種結(jié)構(gòu)[28-29]，2種結(jié)構(gòu)對應(yīng)不同的實(shí)際運(yùn)用工況，在實(shí)際選擇過程中，應(yīng)當(dāng)根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際工況選用合適結(jié)構(gòu)形式的旋風(fēng)分離器。

對于旋風(fēng)分離器的開發(fā)研究，旋風(fēng)分離器結(jié)構(gòu)優(yōu)化是常見的途徑之一[30-32]。此外，添加附屬設(shè)備以提高旋風(fēng)分離器分離效率，也是近年來的研究熱點(diǎn)，如在排氣管部分增加分離元件[33-34]、從旋風(fēng)分離器中抽出氣體[35-37]等改造方式，都有利于旋風(fēng)分離器分離效率的提升或壓降的降低，再搭配其他精除塵設(shè)備，實(shí)現(xiàn)粗煤氣的高效除塵。

目前對于旋風(fēng)分離器的研究開發(fā)，多受到內(nèi)部流場復(fù)雜性與多相流動測試手段的限制，導(dǎo)致旋風(fēng)分離器工作流場不明確，影響旋風(fēng)分離器結(jié)構(gòu)的高效優(yōu)化。針對這一問題，研究人員引入CFD計(jì)算模擬軟件，結(jié)合試驗(yàn)驗(yàn)證計(jì)算模型的手段，進(jìn)行旋風(fēng)分離器的機(jī)理研究。同時(shí)，多數(shù)工程人員也采用CFD計(jì)算模擬軟件輔助旋風(fēng)分離器結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，能夠有效提高旋風(fēng)分離器設(shè)計(jì)效率。因此，CFD計(jì)算模擬的引入，加速了旋風(fēng)分離器的優(yōu)化發(fā)展。

1.4 蒸發(fā)冷卻器

在粗煤氣凈化工藝中，蒸發(fā)冷卻器的主要功能是將氣化爐產(chǎn)出的高溫煤氣冷卻降溫至適于后續(xù)工藝操作的溫度。蒸發(fā)冷卻器是將冷卻水以霧化狀態(tài)噴淋在高溫?zé)煔饬鹘?jīng)的冷卻塔內(nèi)，霧化水蒸發(fā)吸熱，使煙氣溫度降低。由于蒸發(fā)冷卻器具有流道尺寸大，內(nèi)部含濕量高等工作特性，使蒸發(fā)冷卻器兼具除塵效果。含塵煙氣在冷卻塔內(nèi)流速降低，同時(shí)霧化水對顆粒有潤濕作用，較大粒徑飛灰顆粒經(jīng)潤濕后團(tuán)聚長大，在蒸發(fā)冷卻器內(nèi)實(shí)現(xiàn)重力沉降或黏附在蒸發(fā)冷卻器器壁上，達(dá)到分離除塵的目的。有數(shù)據(jù)表明，蒸發(fā)冷卻器能去除占煙氣含塵40%的粗顆?；覊m。蒸發(fā)冷卻器一般在裝置底部設(shè)置鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)，將沉降分離出的粗灰顆粒帶出蒸發(fā)冷卻器，并集中至灰顆粒處理系統(tǒng)。部分蒸發(fā)冷卻器還在冷卻器內(nèi)部設(shè)置扇形刮板器，用以去除黏附在器壁上的灰顆粒，保證蒸發(fā)冷卻器安全運(yùn)行與高效換熱。同時(shí)蒸發(fā)冷卻器能夠有效改變灰顆粒的比電阻，提高電除塵的除塵效率，是干法除塵的核心設(shè)備[38-39]。

預(yù)除塵技術(shù)是重要的粗煤氣除塵工藝單元，目前已實(shí)現(xiàn)工業(yè)應(yīng)用的幾種預(yù)除塵工藝技術(shù)普遍較為成熟，但均只適用于10 μm以上大粒徑顆粒的去除。在部分煤氣產(chǎn)量小或煤氣含塵量低的裝置中，通常不單獨(dú)設(shè)置預(yù)除塵設(shè)備，以有效控制企業(yè)生產(chǎn)成本。同時(shí)，預(yù)除塵工藝設(shè)備的單獨(dú)設(shè)置，大大增加裝置占地面積，提高裝置復(fù)雜程度。因此，預(yù)除塵裝置小型化，預(yù)除塵與精除塵設(shè)備復(fù)合化，是未來預(yù)除塵設(shè)備的一大發(fā)展方向。

2 精除塵工藝

2.1 濕法精除塵工藝

2.1.1文丘里洗滌器

文丘里洗滌器常用于濕法除塵工藝中，文氏管除塵的主要環(huán)節(jié)有液相霧化、固液凝聚和氣液分離3個(gè)環(huán)節(jié)。氣固混合物流經(jīng)文丘里管喉管，在高速流場內(nèi)，液相破碎霧化成小液滴，固體顆粒與液滴碰撞聚結(jié)后長大，最后通過分離裝置分離氣液兩相。MI和XU[40]對文丘里洗滌器的分離效率進(jìn)行了試驗(yàn)研究。結(jié)果表明，文氏管分離效率隨顆粒粒徑、氣液比的增大而增大，隨氣體濃度的降低而增大。

寶鋼高爐煤氣凈化除塵采用VS系統(tǒng)，系統(tǒng)主體為一種兩級文氏管除塵器。該文氏管除塵器結(jié)構(gòu)如圖2所示，喉管處設(shè)有可調(diào)R板，可以根據(jù)煤氣量變化調(diào)節(jié)開度來控制壓降，但R板易沖蝕失效，導(dǎo)致壓差調(diào)節(jié)失效和煤氣外泄等問題。2004年取消了R板和喉口結(jié)構(gòu)，采用上部收縮段和下部擴(kuò)張段的兩段式喉口，水霧噴嘴設(shè)置在上下段連接位置，改造后的VS系統(tǒng)一直維持使用至2013年停爐大修，運(yùn)行狀況良好[41]。

圖2 VS系統(tǒng)兩級文氏管結(jié)構(gòu)示意[41]

唐鳳初[42]介紹了一種用于鐵合金電爐煤氣凈化除塵的水噴射抽氣器，結(jié)構(gòu)如圖3所示，該抽氣器的核心結(jié)構(gòu)為兩級串聯(lián)的文氏洗滌器。工業(yè)實(shí)踐表明，該水噴射抽氣器對顆粒粒徑大于0.04 μm的除塵效率達(dá)99.9%。

圖3 水噴射抽氣器結(jié)構(gòu)示意[42]

文丘里洗滌器是傳統(tǒng)的噴淋式洗滌塔的優(yōu)化改良形式，利用文丘里管的原理，實(shí)現(xiàn)細(xì)微顆粒的預(yù)團(tuán)聚，提高除塵器的除塵效率。文丘里管相比于傳統(tǒng)洗滌塔噴嘴，有效降低了除塵器洗滌水消耗量，減少了裝置的二次污染。但文丘里洗滌器存在煙氣流量變化適應(yīng)性差、裝置壓降高等弊端，降低了文丘里洗滌器的工況適應(yīng)性。

2.1.2洗滌塔

洗滌塔是濕法精除塵的重要設(shè)備之一。在德士古、航天爐、清華爐等采用的“文丘里+洗滌塔”工藝，兗礦集團(tuán)所有的“旋風(fēng)分離器+洗滌塔”凈化工藝等[43]凈化工藝中，均選用洗滌塔作為精除塵設(shè)備。粗煤氣由洗滌塔底部吸入或由風(fēng)機(jī)吹入，氣相穿過底部的液相層后與噴淋水逆流接觸，固相顆粒潤濕長大后重力沉降，最后含水煤氣經(jīng)干燥段干燥后排出洗滌塔，含泥污水由塔底排出后進(jìn)行水處理。

何廣湘等[44]介紹了一種“一器一塔”組合型新型工藝中使用一種高效的環(huán)流水洗塔，如圖4所示。環(huán)流洗滌塔分為環(huán)流段和噴淋洗滌段，環(huán)流段包括升液區(qū)、降液區(qū)、氣液分離區(qū)和底部流動區(qū)。升液區(qū)與降液區(qū)因氣泡含量不同造成的密度差形成循環(huán)流動。

圖4 “一器一塔”組合型新型工藝流程[44]

居勤章等[41]介紹了一種寶鋼采用的比肖夫(Bischoff)環(huán)縫洗滌塔除塵系統(tǒng)，此類洗滌塔分為上部預(yù)洗段和下部精洗段，該種洗滌塔除塵效率高，水資源消耗量較低。但在工業(yè)生產(chǎn)中同時(shí)存在循環(huán)泵和輸送管道易堵塞、水處理單元復(fù)雜等缺點(diǎn)，有待于進(jìn)一步的開發(fā)優(yōu)化。

上述2種濕式除塵技術(shù)，普遍應(yīng)用于工業(yè)除塵單元中，具有成熟的工業(yè)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)。降低水資源消耗量，減少裝置二次污染，是濕式除塵技術(shù)的開發(fā)優(yōu)化方向之一，同時(shí)也成為濕式除塵技術(shù)繼續(xù)推廣應(yīng)用的主要阻力之一，由此帶來的水循環(huán)系統(tǒng)堵塞、顯熱回收率較低等問題，也制約了濕式除塵技術(shù)的發(fā)展。

2.2 干法精除塵工藝

2.2.1濾芯式除塵技術(shù)

濾芯式除塵技術(shù)除塵效率普遍高于99%，是一種高效的過濾式精除塵技術(shù)，廣泛用于粗煤氣、工業(yè)尾氣的凈化處理工藝。由于粗煤氣干法除塵不存在煙氣洗滌降溫過程，因此過濾介質(zhì)溫度較高，對于過濾材料耐熱性有一定要求。高溫過濾介質(zhì)按照材料種類可分為金屬基和陶瓷基2種：金屬基過濾材料的強(qiáng)度和抗熱震性均優(yōu)于陶瓷基過濾材料，但金屬基過濾材料在高溫下易腐蝕，導(dǎo)致過濾材料通過率下降，影響過濾材料的過濾性質(zhì)；相比于金屬基過濾材料，陶瓷基過濾材料具有耐高溫、耐腐蝕的優(yōu)點(diǎn)，能夠適應(yīng)對高溫工況下含塵煙氣的過濾凈化[45]。

過濾除塵器結(jié)構(gòu)如圖5所示，主要包括過濾系統(tǒng)和反吹氣灰回收系統(tǒng)，含塵粗煤氣由過濾器入口進(jìn)入過濾器內(nèi)部，當(dāng)含塵粗煤氣流動至濾芯時(shí)，粗煤氣穿過濾芯過濾層進(jìn)入集氣室后由粗煤氣出口排出，灰顆粒則被阻擋黏附在濾芯過濾層外部，最終沉降在過濾器底部排出。當(dāng)過濾器壓降上升到一定數(shù)值時(shí)，說明濾芯堆積灰顆粒過厚，此時(shí)進(jìn)行反吹氣灰回收操作，反吹氣氣源為凈煤氣，凈煤氣經(jīng)由反吹氣系統(tǒng)，清除黏附在濾芯過濾層上的灰顆粒，使灰顆粒由飛灰排出口排出[46]。

圖5 過濾除塵器結(jié)構(gòu)示意[46]

目前對于過濾除塵器的研究，主要集中在過濾材料的開發(fā)。早期國外研究機(jī)構(gòu)對陶瓷過濾材料進(jìn)行了初步的開發(fā)和工業(yè)試驗(yàn)，取得一定成功，但效果不理想[47]。近年來，美國Buell公司、西屋公司、德國BWF公司、芬蘭的Foster Wheeler公司都進(jìn)行高溫了陶瓷過濾器的開發(fā)研究。運(yùn)行表明，高溫陶瓷過濾器普遍存在密封性不嚴(yán)、過濾通道永久性堵塞、反吹易斷裂等問題，有待進(jìn)一步解決。在國內(nèi)，劉平和蹇玬[48]系統(tǒng)研究了操作條件對高溫陶瓷過濾器工作效率的影響，同時(shí)針對陶瓷結(jié)構(gòu)強(qiáng)度低、高溫下使用壽命短、過濾速率低、清灰困難等問題，研究人員開發(fā)出α-氧化鋁膜技術(shù)、CVI-SiC復(fù)合過濾管技術(shù)、多孔SiC基陶瓷過濾器技術(shù)[49-51]等，其過濾效率均可高達(dá)99.9%，但仍存在諸如成本較高、高溫易氧化的問題。

2.2.2顆粒床除塵技術(shù)

顆粒床除塵器同樣屬于一種深層過濾設(shè)備，該除塵器利用性質(zhì)穩(wěn)定的耐高溫、耐腐蝕固體顆粒作為床層過濾層，實(shí)現(xiàn)對含塵粗煤氣中灰顆粒的有效攔截，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)粗煤氣的除塵凈化。顆粒床除塵器按照顆粒層流態(tài)的不同，可分為固定床除塵器和移動床過濾器。

固定床過濾器濾料在床層內(nèi)通過單層或多層穩(wěn)定堆積，高溫含塵粗煤氣以一定速度通過過濾顆粒層，首先發(fā)生深層過濾，如圖6(a)所示，灰顆粒通過濾料顆粒間流道進(jìn)入過濾介質(zhì)內(nèi)部，與濾料一同進(jìn)行含塵氣過濾，隨著過濾過程的進(jìn)行，過濾顆粒層表面逐漸形成一層粉塵層，過濾形式由深層過濾轉(zhuǎn)變?yōu)闉V餅過濾，如圖6(b)所示。此時(shí)，濾餅替代濾料成為過濾介質(zhì)，床層壓降隨之上升，當(dāng)床層壓降上升到一定數(shù)值后，開始進(jìn)行反吹清灰操作。因此，單臺固定床過濾器無法實(shí)現(xiàn)連續(xù)操作。研究人員主要針對單臺過濾器連續(xù)操作[53]、過濾器過濾時(shí)間和過濾效率[54-56]等方面進(jìn)行開發(fā)優(yōu)化。

圖6 固定床過濾器工作原理示意[52]

相比于固定床過濾器，移動顆粒床過濾器能夠?qū)崿F(xiàn)顆粒連續(xù)過濾。移動床過濾時(shí)，顆粒層在重力或外力作用下移動攔截粗煤氣中的粉塵，依靠不斷更新的過濾介質(zhì)實(shí)現(xiàn)粗煤氣凈化。過濾介質(zhì)在床外實(shí)現(xiàn)清灰凈化后循環(huán)使用，省去了反吹清灰過程，實(shí)現(xiàn)裝置連續(xù)運(yùn)行。為實(shí)現(xiàn)過濾器過濾效率最大化和壓降最低化，國內(nèi)外研究人員開發(fā)出順流式[57]、逆流式[58-59]、交叉流式[60-61]等不同結(jié)構(gòu)的移動床過濾器，圖7為一種交叉流式移動床過濾器。此外，對于過濾介質(zhì)的選擇[52,62]，也是重要的開發(fā)優(yōu)化方向。

圖7 移動床過濾器結(jié)構(gòu)示意[52]

2.2.3靜電除塵技術(shù)

靜電除塵技術(shù)廣泛應(yīng)用于石化、冶金、發(fā)電行業(yè)，作為一種高效的干法除塵技術(shù)，其除塵效率可達(dá)90.0%～99.6%。相比于其他干法除塵技術(shù)，靜電除塵技術(shù)具有綜合能耗低、系統(tǒng)壓降小、微細(xì)顆粒脫除效率高等特點(diǎn)。靜電除塵過程可分為氣體電離、粉塵荷電、荷電粉塵遷移和收塵極清灰4個(gè)過程[11,63]。工作原理如圖8所示。

圖8 靜電除塵器工作原理示意[64]

靜電除塵工作過程中，其除塵性能受氣體成分、灰顆粒性質(zhì)等影響較大，此外，溫度也是一個(gè)重要影響因素。隨著工作溫度的升高，起暈電壓和擊穿電壓下降，減少了靜電除塵器的可操作電壓區(qū)間，影響靜電除塵器的穩(wěn)定運(yùn)行[65]。因此，受高溫工況對靜電除塵器電極放電性能的影響，目前多數(shù)工業(yè)用靜電除塵裝置僅適用于常溫除塵工況。

隨著電極材料的快速發(fā)展，高溫靜電除塵技術(shù)也取得了進(jìn)展，但目前大多高溫靜電除塵技術(shù)仍處于實(shí)驗(yàn)室研究階段，距離工業(yè)化應(yīng)用還需要解決很多問題。紐約大學(xué)、法國格勒諾布爾原子能與可替代能源委員會等研究機(jī)構(gòu)開發(fā)出不同結(jié)構(gòu)的高溫靜電除塵裝置并進(jìn)行大量試驗(yàn)，在試驗(yàn)階段，均出現(xiàn)了因工作溫度過高而導(dǎo)致的絕緣子性能下降的問題，無法實(shí)現(xiàn)裝置長周期運(yùn)行[66]。浙江大學(xué)設(shè)計(jì)了一臺高溫靜電除塵器[67-68]，經(jīng)工業(yè)試驗(yàn)表明其在工業(yè)應(yīng)用是可行的，但依然無法實(shí)現(xiàn)裝置長周期運(yùn)行。

2.3 干、濕法除塵技術(shù)對比

目前，濕法除塵工藝以其具有高效的除塵效率、成熟的技術(shù)設(shè)備等優(yōu)點(diǎn)，仍然占據(jù)國內(nèi)粗煤氣除塵工藝的主導(dǎo)地位，但隨著國家對企業(yè)節(jié)能減排的要求越來越高，嚴(yán)重的二次污染、復(fù)雜的配套設(shè)備以及較高的綜合能耗等都成為制約濕法除塵工藝?yán)^續(xù)發(fā)展的不利因素。相比之下，干法除塵則具有二次污染小，綜合能耗低等優(yōu)勢，在未來具有更大的發(fā)展?jié)摿Α?種除塵工藝的優(yōu)缺點(diǎn)對比詳見表1。

表1 粗煤氣干法精除塵工藝與濕法精除塵工藝對比

3 結(jié)論與展望

1)已實(shí)現(xiàn)工業(yè)應(yīng)用的預(yù)除塵工藝設(shè)備普遍技術(shù)成熟，但裝置還需向高效化和小型化方向進(jìn)行開發(fā)優(yōu)化，以實(shí)現(xiàn)預(yù)除塵技術(shù)的進(jìn)一步推廣；而預(yù)團(tuán)聚技術(shù)由于存在較大技術(shù)缺陷，目前還難以實(shí)現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用，針對這一問題，可考慮采取復(fù)合預(yù)團(tuán)聚技術(shù)，最大限度提高預(yù)團(tuán)聚技術(shù)團(tuán)聚處理效果和綜合經(jīng)濟(jì)性。

2)在精除塵工藝中，濕式除塵工藝及設(shè)備技術(shù)成熟，工業(yè)應(yīng)用廣泛，但還需針對洗滌水利用率和熱回收率等問題進(jìn)行開發(fā)優(yōu)化。干法除塵工藝及設(shè)備(特別是高溫干法除塵工藝及設(shè)備)具有更大的發(fā)展?jié)摿Γ^濾材料強(qiáng)度與耐熱性、裝置長周期運(yùn)行等問題是制約干法除塵工藝實(shí)現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)應(yīng)用的主要因素。

3)為解決粗煤氣除塵工藝及設(shè)備中結(jié)構(gòu)復(fù)雜和占地面積過大的問題，降低裝置制造運(yùn)行成本，可嘗試進(jìn)行預(yù)除塵與精除塵工藝的復(fù)合式一體化設(shè)計(jì)；此外，粗煤氣除塵工藝與脫硫脫硝工藝的高效耦合，有望實(shí)現(xiàn)粗煤氣凈化工藝的高效節(jié)能運(yùn)行，可成為未來粗煤氣凈化工藝的優(yōu)化研究方向之一。