各种高温烟尘捕集方式的特点及优点

转摘：
4.1　常规高温旋风分离器
　　高温旋风分离器的分离机理为离心分离，其机理决定了不适用分离小于5—10μm的颗粒，该除尘器一般达不到环保要求，通常只能作为高温除尘的预处理，目前在能源、化工、石油等行业中采用的高温旋风分离器，一般要求将800℃左右的高温燃气中尺寸大于10μm以上的颗粒全部除净，最终排尘浓度低于200mg/m3，高温旋风分离器一般处理固体浓度较高，具有较高的温度，并起着防磨损作用，以延长旋风分离器的使用寿命。它具有结构简单，操作方便，造价较低等优点。根据不同材质及耐磨措施，可用于不同温度及高磨蚀场合下。
　　4.2　方形高温下排气旋风分离器
　　方形高温旋风分离器的最大结构特点为其外形为非圆形，一般采用方形，它的筒体可采用加工相对容易的水冷或汽冷膜式壁组成，可大大降低成本，由于采用膜式壁结构，因此其内部无需敷设很厚的耐火层，而仅需敷高40—150mm厚耐火层即可，从而提高了系统启停的灵活性，体积尺寸也相对减少，再者，分离器的膜式壁还可与反应器如循环流化床炉膛共用，使得系统更为紧凑，方形分离器的缺点是其高腔角落会对分离器的性质产生一定的不利影响。当切去方腔的除进口外的其余三个角落时，可明显提高分离器的分离效率。
　　4.3　方形高温下排气旋风分离器
　　方形高温下排气旋风分离器的特点及优点，基本上于上排气旋风分离器相同，它的不同点反映在出气管道为下排气式，这样可布置在锅炉尾部烟道的上方，使锅炉整体结构显得更为紧凑。
　　4.4　高温逆流式卧式旋风分离器
　　此种分离器的分离筒体为卧式，它与高温反应器紧密配合。从而直接分离出的固体颗粒直接返回流化床中，减少了复杂的外部物料回料系统，使得反应器不再为分割的两个部分，使整个系统更为紧凑，这种分离器还具有减轻旋风筒内磨损等特点。
　　4.5　耐高温滤料袋式除尘器
　　各种耐高温滤料制成的袋式除尘器，使得过滤机理可用于高温烟尘的捕集，90年代初，国产覆膜滤料的问世和成功应用，为我国实现了高效、低阻、耐高温、抗腐蚀的表面过滤，提供了重要的物质条件。PTFE覆膜滤料具有可耐250—300℃高温，滤尘效率可达99.99％以上等优点。袋式除尘器适宜于捕集浓度变化范围较大、粒径较细的颗粒，评价袋式除尘器性能优劣的主要性能指标有压降、捕集效率、清灰性能及耐久性。而这些性能在很大程度上取决于滤料的性能。因此，高效、耐高温、可过滤有害气体或烟气中脱硫、脱硝的新型滤料的研制，对高温气体的除尘具有重大的意义和应用价值。
　　上述各种滤料过滤器的缺陷是不适用温度较高的场合，滤料的耐高温性能使应用受到了限制，高温高效滤材的研究，严重制约高温过滤器的工业应用。从目前国内应用情况看，超过250—300℃以上的过滤器除尘器的工业应用基本还是空白。因此，迅速开发高温表面过滤器是当前高温除尘研究中的亟待研究解决的问题。
　　4.6　高温表面过滤器
　　高温表面过滤器是目前正在开发研制的新型过滤器，它的滤材仅仅起一个支撑滤饼骨架的作用，利用可编程程控器(PLC)，使系统始终维持一个最佳的滤饼厚度，它可耐600℃～1000℃温度，具有超高效、易于清灰、运行阻力低等优点，具有广阔的应用前景。
　　4.7　高温过滤器
　　高温过滤器目前国外常用于煤气化燃气－蒸气联合循环发电(IGCC或CGCC)和增压流化床燃气－蒸汽联合循环发电(PFBC－CC)等直接燃煤燃气机系统中，要求除净dp>5μm的颗粒，达到出口浓度<12mg/m3或C<1.8～2mg/Nm3。它主要包括金属纤维过滤器和微孔陶瓷过滤器。
　　金属纤维过滤器一般用于650℃以下，它具有抗机械冲击，抗温度冲击性能较好，除尘效率高等优点，但在高温下存在腐蚀问题和滤材价格较高等缺点。比利时研制的Fecralloy纤维工作温度可达1000℃。效率在99.999％以上，但价格在5000元/m2。
　　高温陶瓷过滤器是最有前途的高温除尘设备，其主要的捕集过程发生在过滤器表面聚集的尘粒层(滤饼)中，惯性、截留、碰撞和重力等捕集机理在每一过滤循环中，作用是很短暂的，过滤器清灰之后一旦滤饼形成，筛滤作用就成了主要机理，由高密度陶瓷材料制成的陶瓷过滤器元件，主要有棒式、管式、交叉流式三种，可抗700℃以上高温，能达到较高的除尘精度，该过滤器的主要缺陷是过滤元件易于损坏，除尘器械的结构上连接困难，价格高，高温陶瓷过滤器需进一步研究的课题主要有：研究和改进减少过滤元件的损坏；改进对热冲击的抵抗能力；对化学反应破坏的机理进行研究；改进过滤器的整体结构设计；改进过滤元件的材料等。
　　4.8　颗粒床高温过滤器
　　颗料床过滤器为达到过滤高温气体的目的，需用耐高温的颗料介质作为滤料，石英砂等一般可满足要求，它不仅耐磨，在300℃～400℃下可长期连续使用，这种过滤器具有耐高温、抗冲击、耐腐蚀、除尘效率较高及过滤介质费用低等优点。因而，近几年发展很快。
　　颗料床过滤器主要是通过