国内外细颗粒物控制技术的研究进展

1、可吸入颗粒物控制技术可吸入颗粒物控制技术1一、大气颗粒物一、大气颗粒物二、空气质量标准二、空气质量标准三、细颗粒物对大气环境和人体健康的影响三、细颗粒物对大气环境和人体健康的影响四、固定源、移动源细颗粒物排放及其影响四、固定源、移动源细颗粒物排放及其影响五、五、 现有污染控制设施脱除细颗粒物的性能现有污染控制设施脱除细颗粒物的性能 六、六、 超细颗粒物控制技术的发展方向超细颗粒物控制技术的发展方向七、七、 近期国际国内研究热点近期国际国内研究热点八、声波团聚技术八、声波团聚技术九、九、 磁团聚与磁分离技术磁团聚与磁分离技术 十、十、 电凝并技术电凝并技术 十一、十一、 化学及其他团聚促进技术化

2、学及其他团聚促进技术十二、十二、 电袋复合除尘器电袋复合除尘器十三、十三、 柴油车微物排放控制技术柴油车微物排放控制技术一、大气颗粒物颗粒物颗粒物可悬浮于空气中可悬浮于空气中的固态和液态的微粒的固态和液态的微粒 PM10：空气动力学当量直径：空气动力学当量直径小于或等于小于或等于10微米的颗微米的颗粒物；粒物； PM2.5：空气动力学当量直：空气动力学当量直径小于或等于径小于或等于2.5微米的微米的颗粒物。颗粒物。颗粒物源细颗粒物（可吸入颗粒物）的来源包括自然源和人为源：l 自然源：自然源：植物花粉和孢子、土壤扬尘、海盐、森林火灾、火山爆发等；l 人为源：人为源：又可分为固定源和移动源，前者如

3、燃料燃烧、工业生产过程，后者如交通运输等。l l 大气颗粒物的来源和发生量会因不同国家和地区的经济发展、能源结构、工艺方法以及管理水平的不同而存在很大的差别。颗粒物源一次颗粒物一次颗粒物 天然污染源和人为污染源释放。二次颗粒物二次颗粒物 大气污染气体组分(如二氧化硫、氮氧化物、碳氢化合物等)之间，或与大气中的正常组分(如氧气)之间通过光化学氧化反应、催化氧化反应或其它化学反应转化生成的颗粒物。 表1.1 不同城市PM10的源解析城市 主要排放源对PM10贡献率% 燃煤尘建筑尘土壤尘冶炼尘其他源 合计抚顺44.50.535.08.311.7100杭州26.222.56.43.841.1100银川

4、29.310.135.55.319.8100济南26.012.034.017.011.0100重庆36.44.222.428.09.0100武汉20.022.040.05.013.0100近十年来，国内学者对抚顺、杭州、银川、济南、重庆、武汉等城市的大气颗粒物进行了源解析研究，其结果见表1.1；可知，燃煤烟尘是各城市PM10的主要来源之一，其对PM10的贡献率为20.0%44.5%。二、空气质量标准二、空气质量标准- WHO24小时标准小时标准年平均标准年平均标准美国为美国为35美国为美国为15:且为且为3年平均年平均7传统污染物：传统污染物：PM、SO2、O3和和NO2其他污染物：其他污染物

5、：2000欧洲空气质量准则欧洲空气质量准则规定规定PM10、PM2.5和和O3过渡期过渡期目标值目标值传统污染物：传统污染物：SO2、NO2、O3、PM有机物：苯等有机物：苯等16种种无机物：无机物：As等等12种种传统污染物：传统污染物：SO2、NO2、O3、PM有机物：苯等有机物：苯等16种种无机物：无机物：As等等11种种颗粒物：颗粒物：浓度健康反应关系曲线浓度健康反应关系曲线O3仅给出了浓度范围；仅给出了浓度范围；PM包包括括TSP和和TPWHO环境空气质量准则修订过程8我国我国环境空气质量标准环境空气质量标准修订过程修订过程一类区：一类区：自然保护区、风景名胜区和其它需要特殊保护的地

6、区。自然保护区、风景名胜区和其它需要特殊保护的地区。二类区：二类区：城镇规划中确定的居住区、商业交通居民混合区、文化城镇规划中确定的居住区、商业交通居民混合区、文化区、一般工业区和农村地区。区、一般工业区和农村地区。三类区：三类区：特定工业区。特定工业区。一类区：一类区：国家规定的自然保护区、风景游览区、名胜古迹和疗养国家规定的自然保护区、风景游览区、名胜古迹和疗养地等。地等。二类区：二类区：城市规划中确定的居民区、商业交通居民混合区、文化城市规划中确定的居民区、商业交通居民混合区、文化区、名胜古迹和广大农村等。区、名胜古迹和广大农村等。三类区：三类区：大气污染程度比较重的城镇和工业区以及城市

7、交通枢纽、大气污染程度比较重的城镇和工业区以及城市交通枢纽、干线干线等等。1 1、为适应社会经济发展，环境空气质量标准分功能区制定；、为适应社会经济发展，环境空气质量标准分功能区制定；2 2、逐、逐渐缩小三类区，扩大二类区；渐缩小三类区，扩大二类区；3 3、局地污染物，由地方制定标准。、局地污染物，由地方制定标准。标准分级标准分为二级，分别针对不同的功能区标准分为二级，分别针对不同的功能区环境空气功能区分为二类：环境空气功能区分为二类：一类区为自然保护区、风景名胜区和其他需要特殊保一类区为自然保护区、风景名胜区和其他需要特殊保护的区域；护的区域；二类区为居住区、商业交通居民混合区、文化区、工二

8、类区为居住区、商业交通居民混合区、文化区、工业区和农村地区。业区和农村地区。一类区适用一级浓度限值，二类区适用二级浓度限值。一类区适用一级浓度限值，二类区适用二级浓度限值。基本项目的浓度限值序号污染物项目平均时间浓度限值单位一级二级1二氧化硫（SO2）年平均2060微克/立方米24小时平均501501小时平均1505002二氧化氮（NO2）年平均404024小时平均80801小时平均2002003一氧化碳（CO）24小时平均4.04.0毫克/立方米1小时平均10.010.04臭氧（O3）日最大8小时平均100160微克/立方米1小时平均1602005颗粒物（粒径小于等于10微米）（PM10）年

9、平均407024小时平均501506颗粒物（粒径小于等于2.5微米）（PM2.5）年平均153524小时平均3575加严三三、细颗粒物对大气环境和人体健康的影响对人体健康的影响l细颗粒物能长期悬浮于大气环境，具有很大的比表面积，易于富集多环芳香烃、多环苯类、病毒和细菌等有毒物质，以及痕量有毒元素；l PM2.5又称为可入肺颗粒物，能够进入人体肺泡甚至血液循环系统，一旦在人体呼吸系统沉积将产生严重的危害。 l对大气环境的影响l是导致大气能见度降低、灰霾天气和全球气候变化等重大环境问题的重要因素。 一 大气颗粒物还是气候效应的主要参与者，其中硫酸盐、有机碳和矿物质类颗粒物具有冷却效应，而黑碳颗粒物

10、具有温室效应。 (a) CPM2.5=8 g/m3 (b) CPM2.5=40 g/m3图1.1 细颗粒物对大气能见度影响示意图我国城市大气严重污染。例：2007年大气质量达到优的只占2.4%， 而三级以上的达到39.5%首要污染物：可吸入颗粒物（PM10）细颗粒物（PM2.5）在PM10中质量浓度超过50% 数量浓度超过90%以工业为主的固定源（燃煤）和以交通为主的移动源（汽车）图1.2 1990-2005年全国人为源大气颗粒物排放量细颗粒物是区域大气复合污染的核心污染物细颗粒物是区域大气复合污染的核心污染物050100150200250300350400135791113151719212

11、325272931日期API武汉南京合肥上海050100150200250300350400135791113151719212325272931日期API北京天津石家庄0.00.10.10.20.20.30.31 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31日期（2002年1月）PM10 Concentration (mg/m3)ZhuhaiGuangzhouShenzhen首要污染物频度细颗粒物不仅本身严重污染环境，同时还在复合污染形成的非均相反应中起关键作用。DPF移动源

12、（汽车）固定源（燃煤电厂）大气环境(成核、聚并、长大)形成形成- -排放排放- -影响影响- -控制控制四、固定源、移动源细颗粒物排放及其影响四、固定源、移动源细颗粒物排放及其影响健康、环境、气候烟气脱硫烟气脱硫烟气烟气脱硝脱硝固定源排放以粒径小于固定源排放以粒径小于2.5微米甚至亚微米级微米甚至亚微米级的细颗粒为主，以数量的细颗粒为主，以数量计可达到颗粒物总数的计可达到颗粒物总数的90%以上；以上；细颗粒物的捕获率低细颗粒物的捕获率低： 现有除尘装置的除尘效现有除尘装置的除尘效率可高达率可高达99%以上，但以上，但这些除尘器这些除尘器对细颗粒物对细颗粒物的捕获率较低。的捕获率较低。0.010

13、.1110-20246810121416 McElroy, 1982 Ensor, 1983 Mohr SA, 1996 Mohr CO, 1996 Ylatalo, 1998 Yi (II), 2006 Yi (III), 2006 Yue, 2007 穿透率, %空气动力学直径, m图1.3 现有各种除尘设备中细颗粒的穿透率五、五、 现有污染控制设施脱除细颗粒物的性能现有污染控制设施脱除细颗粒物的性能 六、六、 超细颗粒物控制技术的发展方向超细颗粒物控制技术的发展方向1）燃烧前对煤的性质控制2）燃烧过程中减少细颗粒物的生成3）燃烧后控制通过不同技术途径使细颗粒物长大后采用传统除尘技术脱除；

14、结合现有污染物控制设备进行过程优化以及多场协同作用提高对细颗粒物的脱除效果。1）燃烧前控制）燃烧前控制煤种选择无机矿物质的成分、外部矿物质和内部矿物质的含量、煤粉的孔结构、煤粉中元素的赋存形式等矿物构成决定灰分的多少灰分高，颗粒物排放浓度高煤粒加工煤粉越细，形成的颗粒物越多，颗粒物中携带的重金属量越大2）燃煤）燃煤中中减少细颗粒物生成的减少细颗粒物生成的途径途径煤煤+煤煤煤煤+生物质生物质吸附剂吸附剂添加剂添加剂细微颗粒细微颗粒重金属重金属O2/CO2温度温度氧含量氧含量燃烧气氛燃烧气氛2）燃油中降低）燃油中降低碳质颗粒物形成碳质颗粒物形成、强化后期、强化后期氧氧化化的的途径途径柴油机柴油机

15、传统的内燃机燃烧方式，传统的内燃机燃烧方式，燃烧后期碳烟颗粒氧化燃烧后期碳烟颗粒氧化速率大幅度降低，强化速率大幅度降低，强化后期氧化，可大幅度降后期氧化，可大幅度降低颗粒物排放低颗粒物排放21汽油汽油机机(GDI)扩散燃烧扩散燃烧 -100102030400.00.20.40.60.8PM/DS/SOF mass/(mg/cycle) PM DS SOFPcr=90MPaCrank angle /CA ATDC3）燃烧后控制）燃烧后控制通过不同技术途径使细颗粒物长大后采用传统除尘技术脱除利用电场、声场、磁场等外场作用及在烟气中喷入少量化学团聚剂等措施增进细颗粒物间的有效碰撞接触，促进其碰撞团聚

16、长大，以及利用过饱和水汽在细颗粒物表面核化凝结的凝并长大等。 结合现有污染物控制设备进行过程优化以及多场协同作用提高对细颗粒物的脱除效果采用复合式除尘器与传统除尘器的改进；前者将不同的除尘机理有机结合，使它们共同作用以提高对细颗粒物的脱除效果，其中多数复合除尘器是利用静电力作用，如电袋复合除尘器；后者主要通过改进传统除尘器的结构以提高其对细颗粒物的脱除效果，如湿式静电除尘器。 美国能源部的燃烧源控制计划：国家能源技术实验室主持，和哈佛大学、卡耐基-梅隆大学、布鲁克海文国家实验室、工业界研发机构等24家单位参与 美国NSF资助的移动源和固定源矿物燃料燃烧产生的细颗粒物的分子结构和微观结构的研究

17、欧盟组织了欧洲协作颗粒物排放清单研究计划(CEPMEIP)等项目 日本启动了PM2.5和柴油机颗粒物的研究计划七、七、 近期国际国内研究近期国际国内研究热点热点 国际上各个国家都将颗粒物作为大气环境污染和控制研究的重点 美国、欧州、日本、澳大利亚等都长期支持相关的研究工作 973计划：首都北京及周边地区大气、水、土环境污染机理及调控原理（1999）燃烧源可吸入颗粒物的形成与控制技术基础研究 （2002）中国大气气溶胶及其气候效应的研究（2006） 其他重点研究：排放特征：源解析、排放清单等环境影响：能见度、区域大气复合污染等健康影响：呼吸道系统、心血管系统等1.监测与控制：区域监测网络等八、声

18、波团聚技术八、声波团聚技术引言引言声波团聚是利用高强度声场使气溶胶中微米和亚微米级细颗粒物发生相对运动并进而提高它们的碰撞团聚速率，使细颗粒物在很短的时间范围内，粒径分布从小尺寸向大尺寸方向迁移，颗粒数目浓度减少。超细颗粒声波团聚长大示意图声波辅助除尘过程的示意图，主要包括声波发生器、团聚室和颗粒分离器等。声波发生器通常是电动或者气动式喇叭，频率为数千赫兹，如果需要更高的频率，则需采用压电陶瓷换能器或磁致伸缩换能器；声场强度要达到140-150dB以上；团聚室的尺寸要保证声波对颗粒有一定的作用时间（2-5秒）。 图3.2 声波辅助除尘装置示意图 国内外研究现状国内外研究现状l国外主要研究机构有

19、美国宾夕法尼亚州立大学、美国纽约Buffalo州立大学、西班牙马德里声学研究所、德国联合研究中心等。l美国宾夕法尼亚州大学主要针对频率6kHz的低频声波团聚技术，涉及声波团聚的操作参数影响规律、团聚后微粒的坚固性、双模态团聚等方面的研究；美国纽约Buffalo州立大学在冷态实验条件下，对操作参数的影响规律作了较系统地研究。l西班牙马德里声学研究所、德国联合研究中心主要针对高频声波团聚技术的研究，自上世纪70年代以来，前者一直致力于高频声源（频率1020kHz）的开发研制工作，并于上世纪 90年代进行了高频声波团聚微粒的中试研究。东南大学采用实际燃烧源烟气对声波及其与外加种子颗粒联合作用下的宏观

20、团聚效果进行了较系统深入的研究，取得了一些有工业应用前景的研究成果；浙江大学、清华大学、北京理工大学等单位采用模拟烟气对煤飞灰微粒的声波团聚进行了研究。外加声场下细颗粒物的运动特性外加声场下细颗粒物的运动特性（a） 多分散石英颗粒 （dp50m) （b）单分散玻璃微珠 （dp8.1m） （c）燃煤飞灰 （dp2.4m） 图3.3 外加声场下颗粒物的运动轨迹 声波团聚类型声波团聚类型声波团聚类型：按所用声源频率及有无外加种子颗粒可分为3类：低频声波团聚：主要以电声喇叭、汽笛等为声源，频率大多56kHz，由于产生高频声波换能器的特性阻抗很难与气体阻抗匹配，致使高频声波在气体中穿透深度很小，而低频声

21、源容易实现且易产生高强度声强；高频声波团聚：主要以压电陶瓷换能器为声源，频率10kHz，与低频声源相比，不会产生噪音，易实现在高温环境下使用；1. 双模态声波团聚：团聚室内加入一定浓度、适当大小（约几十微米）的种子颗粒，利用种子颗粒的几乎不发生声波夹带与细颗粒的充分夹带，进而提高碰撞团聚效率。缺点缺点声波团聚技术研究已有近百年历史，但目前能够投入工程应用的几乎没有，存在的主要问题是：能耗过高，缺乏适宜在高温含尘环境中长期使用的声源；1. 缺乏深层次的理论探究，无法提供有效的理论指导，且在一些关键性问题上未能取得一致结论。 九、九、 磁团聚与磁分离技术磁团聚与磁分离技术 引言应用外加磁场控制燃烧

22、源细颗粒物可通过两种途径：（1）磁团聚技术l 磁团聚是指被磁化的颗粒物、磁性粒子在磁偶极子力、磁场梯度力等作用下，发生相对运动而碰撞团聚在一起，使其粒度增大；有研究表明，燃煤细颗粒具有铁磁特性，-Fe2O3和Fe3O4的存在是产生铁磁特性的主要原因。高梯度磁分离器示意图 l高梯度磁分离技术是指在磁场力的作用下实现气固的分离；磁介质（如不锈钢毛）磁化后自身会产生一个磁场，与外加磁场相互叠加，在磁介质的周围形成较高的磁场梯度，磁化后的颗粒受到磁场梯度力的作用而被磁介质直接捕集。（2）高梯度磁分离技术国内外研究现状（1） 磁团聚研究现状 磁团聚研究主要针对液体中磁性粒子的团聚，如采用磁团聚的方式，将

23、钢铁企业排放的污水中细微颗粒物团聚在一起，团聚后的大颗粒团在重力作用下沉降。 东南大学赵长遂等进行了外加均匀磁场、梯度磁场、均匀磁场添加磁种、梯度磁场添加磁种4种类型下的燃煤PM10团聚实验研究，均匀磁场由电磁铁产生，梯度磁场由铁氧体永磁环产生，磁种为Fe3O4和-Fe2O3。（2）高梯度磁分离技术研究现状 高梯度磁分离技术在除尘方面的应用首先是用于炼钢过程产生的烟道气尘粒，美国Gooding等人采用高梯度磁分离技术对钢铁厂氧气顶吹转炉和电弧炼钢炉产生的烟道气尘粒进行了净化实验，捕集效率最高可达99以上。 广东工业大学颜幼平等研究表明，磁分离除尘效果与尘粒磁性、磁场强度、聚磁介质（钢毛）填充率

24、等有密切联系；对于磁性尘粒，脱除效率可达99以上，对非磁性燃煤粉尘上磁后，也能获得90%以上的脱除效率。 东南大学赵长遂等进行了高梯度磁场捕集燃煤PM10的研究。1压缩氮气；2高效微粒空气过滤器；3流量计；4飞灰气溶胶发生器；5磁种气溶胶发生器；6气溶胶混合器；7粒子通道；8永磁环；9采样头；10旋风分离器；11稀释器；12ELPI；13数据采集PC图4.4 梯度磁场燃煤PM10磁（种）团聚实验装置示意图 2514333681 11 097652 （a）团聚前 （b）团聚后 飞灰团聚前后微观形貌 缺点缺点燃煤PM10磁团聚及磁分离研究为燃煤细颗粒物的排放控制提供了一种新的技术途径，但试验得到的

25、效果还不是很理想，离工业应用尚有不少距离。 燃油、天然气、垃圾及生物质等产生的细颗粒物，因其Fe3O4、-Fe2O3等磁性物质含量极低，不适合采用磁团聚与磁分离方法。十、十、 电凝并技术电凝并技术 引言引言电凝并是通过使细颗粒荷电，促进细颗粒以电泳方式到达其他细颗粒表面，从而增强颗粒间的凝并效应；电凝并的效果取决于粒子的浓度、粒径、电荷的分布以及外电场的强弱。 目前，大多数研究将电凝并技术与静电除尘器相结合，采用ESP捕集电凝并长大后的颗粒。 国内外研究现状国内外研究现状电凝并技术也已有较长的研究历史，上世纪90年代，日本Watanabe等提出的同极性荷电粉尘在交变电场中凝并的三区式静电凝并除

26、尘器引起了除尘领域的广泛关注。近几年来，欧美、日本、韩国及国内武汉科技大学、浙江大学等在应用电凝并收集亚微米粉尘方面取得了显著进展。电凝并研究主要可概括为三方面：异极性荷电粉尘的库仑凝并；同极性荷电粉尘在交变电场中的凝并；异极性荷电粉尘在交变电场中的凝并；其中，异极性荷电粉尘在交变电场中的凝并是电凝并除尘技术的发展方向。近年来，国内外针对细颗粒难以有效荷电，开展了采用脉冲、介质阻挡放电（DBD）等荷电方式以增加细颗粒的荷电量，进而提高其脱除效果的研究。 l粉尘在预荷电区中荷以异极性电荷后进入凝并区，荷电粉尘在凝并区靠库仑引力凝聚成较大颗粒，然后在收尘区中被捕集。 lKanazawa等采用图5.

27、1 所示的电凝并除尘技术收集香烟烟雾（粒径dp 0.5m），除尘效率可达80 %。Eliasson等实验得出，亚微米粒子的电凝并速率可比中性粒子的热凝并速率高102104倍。图 电凝并除尘装置的结构形式示意图异极性荷电粉尘的库仑凝并异极性荷电粉尘的库仑凝并同极性荷电粉尘在交变电场中的凝并 粉尘在预荷电区荷以同极性电荷，进入到加有交流高压电场的凝并区中，荷电尘粒在交变电场力作用下产生往复振动，发生相互碰撞而凝聚，最后在收尘区中被捕集。荷电尘粒在交变电场力作用下存在相对运动或速度差，以及粒子的荷电量或粒子表面电荷分布不均匀，使得粒子相互碰撞而凝并，最后在收尘区中被捕集。 图5.2 同极性荷电粉尘在

28、交变电场中的凝并除尘原理 20世纪九十年代中期，日本京都大学Watanabe等研究表明，采用电凝并时，1m以下的尘粒重量百分比减少了20%，平均粒径增大4倍；处理浓度7g/m3、粒径0.06m12 m的飞灰，采用电凝并技术，除尘效率可望由95.1%增至98.1%。 芬兰Hautanen等（1995）采用亚微米油雾微粒进行试验，发现数浓度平均可减少5%左右。 异极性荷电粉尘在交变电场中的凝并 粉尘在预荷电区荷以异极性电荷，进入加有交流高压电场的凝并区中，荷电尘粒在交变电场力作用下产生往复振动，发生相互碰撞而凝并，最后在收尘区中被捕集。收尘区预荷电区、凝并区（a）三区式 （b）双区式图5.3 异极

29、性荷电粉尘在交变电场中的凝并除尘原理芬兰Hautanen进行了交变电场中异极性荷电亚微米油雾颗粒的凝并性能研究；结果发现，0.11.0m的粒子数量浓度可减少17 %19 %；向晓东在平均场强为4kV/cm 时，处理中位径为2m的粉尘，双区式电凝并除尘效率可达98%。 图5.4 电凝并除尘效率和电除尘效率的比较异极性荷电粉尘在直流电场中的凝并 颗粒首先在双级电晕荷电段荷电，然后进入外加直流电场的电凝并段，异极性荷电颗粒发生相对运动、碰撞、凝并长大，进而提高后续常规ESP的除尘效率。清华大学谭百贺等研究发现，外加直流电场仅能使亚微米级颗粒数浓度减少率提高510%左右。 图5.5 双极荷电颗粒在外加

30、直流电场中的电凝并原理缺点缺点电凝并是一种可使细颗粒长大的重要预处理手段，在声、磁、电、热、化学等多种团聚促进技术中，不少学者认为电凝并是最为可行的凝并方式；将其和现有静电除尘器结合可望显著提高对细颗粒物的脱除效果，具有重要的工业应用前景。目前除了利用双级静电凝并技术的Indigo凝聚器有工程应用实例外，电凝并技术研究总体上还处于实验室研究阶段。 十一、 化学及其他团聚促进技术引言化学团聚是一种添加化学团聚剂（吸附剂、粘结剂）促进细颗粒物脱除的预处理方法，主要通过物理吸附和化学反应相结合的机理来实现的；根据化学团聚剂加入位置的不同，又可分为燃烧中化学团聚和燃烧后化学团聚，主要针对燃煤细颗粒物的

31、控制。燃烧中化学团聚燃烧中化学团聚 燃烧中化学团聚是指在燃烧室中注入高温条件下能够稳定存在的固相或气相吸附剂，通过为气态细颗粒物前驱物提供凝结基核或与之发生化学反应，进而抑制细颗粒物的形成，并增大燃煤颗粒物的粒度；在燃烧室内加入吸附剂除了可抑制细颗粒物生成外，还可同时捕获金属元素。Zhuang等（2003）及华中科技大学在滴管炉上做了类似试验，吸附剂使用氧化钛蒸汽；结果均表明在燃烧系统中加入气态吸附剂可以改变细颗粒的成核方式，进而可有效抑制细颗粒的生成。 燃后区化学团聚燃后区化学团聚 燃烧后化学团聚是指通过在烟气喷入少量团聚促进剂，利用絮凝理论增加细颗粒之间的液桥力和固桥力，促使细颗粒物团聚长

32、大，进而提高后续常规除尘设备的脱除效率。化学团聚剂添加系统主要由团聚剂贮槽、团聚液配制槽、团聚液雾化系统等组成。该技术与在烟气进入静电除尘设施前喷NH3、SO3、H2O等物质的烟气调节措施有些相似，但其主要用以调节粉尘比电阻和烟温，无法促使细颗粒物团聚长大。图6.1 化学团聚剂添加系统（a）未加团聚剂 （b）PAM （c）XTG 超细颗粒团聚前后微观形貌变化优缺点优缺点燃烧中化学团聚技术，只是提供了一种有可能促进细颗粒脱除的技术途径，离实际应用还有较长距离，其最大好处在于可同时控制痕量重金属元素排放； 燃后区化学团聚技术，既不改变正常生产条件，也不改变现有的除尘设备和操作参数，就可促使细颗粒物

33、的有效团聚长大，从而提高后续常规除尘设备对细颗粒的脱除效率，具有一定的应用前景；除声团聚、磁团聚、电凝并、化学团聚外，应用热、湍流边界层、光等技术也可不同程度地促进细颗粒团聚长大，但存在较大局限性，目前工业应用价值相对较小。 十二、十二、 电袋复合除尘器电袋复合除尘器l 电袋复合除尘器是一种综合了静电除尘和布袋除尘两种成熟的除尘技术而提出的一种新型除尘设备。采用常规静电除尘的第一电场作为一级除尘单元，除去烟气中的粗颗粒烟尘，然后利用布袋作为二级除尘单元除去剩余的微细颗粒。图 电袋复合除尘器工作原理烟气的流过路径：进口烟道进口烟箱静电除尘区布袋除尘区净气室出口烟道风机。 技术发展动态技术发展动态

34、上世纪七十年代，美国精密工业公司就设计了把静电应用于织物过滤的装置，并将该典型装置模型定为“阿匹特隆（Apitron）”。上世纪九十年代，美国电力研究所开发了静电和布袋串连的紧凑型混合颗粒收集器（COHPAC）。美国北达科他（North Dakota）大学能源与环境研究中心（EERC）开发了更紧凑的先进混合型除尘器（AHPC），实现了电除尘与布袋除尘的协同作用，并进行了工业性应用试验；静电除尘器：除尘性能受粉尘物理和化学特性影响很大，对于高比阻粉尘、细粉尘及高粘性粉尘等应用效果不理想，特别是在0.11m的粒径区间内存在一个颗粒物穿透窗口，在这一区间的平均捕集效率低于90%。除尘效率与集尘面积大

35、体呈指数函数关系，要达到较高的排放标准，必须大幅度增大集尘面积，造成投资不经济。气流的冲刷和清灰过程中引起的粉尘飞扬使电除尘器实际除尘性能下降。布袋除尘器： 运行阻力大；特别是处理高浓度大风量的含尘气体时，系统压力降往往很大，造成除尘器后的引风机功率大，运行费用高；滤袋寿命有限，更换滤袋费用高，工作量大； 化学纤维滤袋不能承受高温烟气，对烟气中的水分含量和油性含量有较严格的要求。电袋复合除尘器需解决的关键问题静电除尘单元和布袋除尘单元之间的结合形式、结合间烟气分配的均匀性问题；供电条件和电极配置结构及结构参数的优化； 布袋单元的优化设计；针对燃煤电厂锅炉烟气特性，建立静电布袋复合除尘器的控制与运行模式。 缺点缺点 十三、 柴油车微物排放控制技术 引言引言柴油机排气微粒控制技术：机内净化：着重于从改善燃烧角度来降低微粒排放。 机外净化：主要指排气后处理，是将柴油机尾气引入专门的后处理装置中，清除其中的有害成分后再排