第三节　干燥供热除尘工艺与技术

我国大部分干燥机都以燃煤或生物质燃料为主要供热燃料，因此，控制谷物干燥燃料烟气排放是改善大气质量和减少污染的关键问题之一。在干燥供热除尘系统中，除尘器设计制造是否优良、应用维护是否得当直接影响投资费用、除尘效果、运行作业率。一般谷物干燥机配备陶瓷管式干式除尘器，要求烟尘浓度排放≤200mg/m³。近些年，湿式除尘器开始在谷物干燥机供热除尘系统中应用。

湿式除尘器是借含尘气体与液滴或液膜的接触、撞击等作用，使尘粒从气流中分离出来的设备。湿式除尘器按结构与机理可分为水膜式除尘器（麻石水膜除尘器）、喷射式除尘器（文丘里除尘器）、板式除尘器（旋流板式除尘器）、冲击式除尘器（冲击水浴式除尘器）、填充式除尘器。根据除尘设备的阻力与耗能可分为低耗能和高耗能除尘器。湿式除尘器的特点是构造简单、除尘效率高、本身无运动部件、故障少、适合高温高湿气体除尘，但除尘后有水的处理问题和设备的腐蚀问题。

一、除尘器的种类

各类除尘器主要是利用作用于尘粒上的各种作用力（一种或同时利用几种）除尘的原理进行分类的，主要有重力除尘器、惯性除尘器、旋风除尘器、过滤式除尘器和电除尘器等类型。不对含尘气体或分离的尘粒进行润湿的除尘设备，称为干式除尘设备；用水或其他液体对含尘气体或分离的尘粒进行润湿的除尘设备，称为湿式除尘设备，可分为：

①储水式，如自激型除尘器和螺旋水膜除尘器等。

②加压式，如文氏管洗涤器和喷雾洗涤器等。

③旋转式，如泰森洗涤器等。

除尘操作在粮食干燥生产中的应用主要有：

①净化排放气。在排放废气之前，要尽量分离出其中的固体微粒，以便开展综合利用和保护环境。

②消除爆炸危险。某些含碳物质及植物性细粉末与空气混合时能形成爆炸混合物，因此应将能爆炸的物质收集并滤除掉。

从环境保护的角度来看，粉尘是人体健康的大敌，尤其是粒径为0.5～5μm的飘尘，对人体危害最大。大于5μm的尘粒，由于惯性作用可被鼻毛与呼吸道黏液吸附；小于0.5μm的尘粒，也可因气体扩散作用被黏附在上呼吸道表面而随痰排出。只有0.5～5μm的飘尘可通过呼吸道直接到达肺部并沉积，危害人体。据分析，有些飘尘微粒表面还附有致癌性很强的芳香族化合物，其中煤的粉尘是大气中各种毒物的元凶，所以世界各国都十分重视大气中粉尘的去除。

二、干式除尘器

常用的除尘器有离心式除尘器、袋式除尘器和陶瓷管式除尘器。离心式除尘器的构造及工作原理类似反转式惯性力除尘装置，多作为粮食干燥机的燃煤锅炉消烟除尘和多级除尘、预除尘的设备，如图1-19所示。惯性力除尘器中的含尘气流只是受设备的形状或挡板的影响，简单地改变了流线方向，只作半圈或一圈旋转；但离心式除尘器中的气流旋转不止一圈，旋转流速也较大，因此，旋转气流中的粒子受到的离心力比重力大得多。对于小直径、高阻力的旋风除尘器，其离心力比重力大2500倍；对于大直径、低阻力旋风除尘器，其离心力比重力约大5倍。所以用离心式除尘器从含尘气体中除去的粒子比用沉降室或惯性力除尘器除去的粒子要小得多。

1.离心式除尘器

含尘气体从除尘器的下部进入，并经叶片导流器产生向心移动的旋流。与此同时，向上运动的含尘气体的旋流还受到切向布置下斜喷嘴喷出的二次空气旋流的作用。由于二次空气的旋流方向与含尘气流的旋流方向相同，因此，二次空气旋流不仅能增大含尘气流的旋流速度，增强对尘粒的分离能力，而且还起到对分离出的尘粒向下裹携的作用，从而使尘粒能迅速地经尘粒导流板进入储灰器中。裹携尘粒后的二次空气流，在除尘器的下部反转向上，混入净化后的含尘气体中，并从除尘管顶部排出。

固体燃料燃烧炉，其供出的炉气中烟尘量较大，烟尘粒径也较大，严重地影响被干燥物的质量，必要时，可采用离心式除尘器或旋风式除尘器进行再沉降。经过离心沉降器处理后的炉气，其直径较小的烟尘（直径大于5～10μm的尘粒）可分离出80%～90%。图1-19所示为标准旋风离心式除尘器（离心沉降器），其上部为圆筒形，下部为锥形。图1-20所示为其基本结构。当含尘的烟气由圆筒上侧的矩形管以切线方向进入圆筒时，由于圆筒壁的导向作用，使烟气产生旋转运动；由于离心力作用，尘粒被甩向筒壁，并沿筒壁落到锥形筒下部集灰斗（封闭式），经密封式卸料器排出。

尘粒的密度越大和进入沉降器的气流速度越高，圆筒直径越小，则产生的离心力越大，其分离效果越好。沉降器的进口风速可取为10～25m/s，一般采用15～20m/s；圆筒直径尺寸可参照国家系列产品尺寸选取，一般直径不可过大，必要时可采用几个离心沉降器并联作业。当圆筒尺寸确定后，其他尺寸按图1-20的比例关系进行推算。

2.袋式除尘器

袋式除尘器是一种利用有机纤维或无机纤维过滤布将气体中的粉尘过滤出来的净化设备。因为滤布多做成布袋形，所以又称为布袋除尘器。袋式除尘器是一种干式滤尘装置，是应用比较广泛的除尘设备之一，滤尘烟尘排放浓度一般低于20mg/m³。滤料使用一段时间后，由于筛滤、碰撞、滞留、扩散、静电等效应，滤袋表面积聚了一层粉尘，这层粉尘称为初层；在此以后的运动过程中，初层成了滤料的主要过滤层，依靠初层的作用，网孔较大的滤料也能获得较高的过滤效率。随着粉尘在滤料表面的积聚，除尘器的效率和阻力都相应增加，当滤料两侧的压力差很大时，会把有些已附着在滤料上的细小尘粒挤压过去，使除尘器效率下降。另外，除尘器的阻力过高会使除尘系统的风量显著下降。因此，除尘器的阻力达到一定数值后，要及时清灰。清灰时不能破坏初层，以免效率下降。根据压力不同，布袋除尘器分为吸气式和压气式两种。

吸气式布袋除尘器具有完善的清理机构和反吹气流装置，脉冲定期反吹，以免布袋细孔堵塞，因此除尘效率可高达98%以上。

压气式布袋除尘器由上、下两个箱体和连接在它们之间的布袋组成。布袋的直径为100～150mm，长度为2～4m。布袋可用平纹布、单面绒布、工业用涤纶布等制成。下部箱体有清理机构和排尘机构。

（1）袋式除尘器工作原理

含尘气体从风口进入灰斗后，一部分较粗尘粒和凝聚的尘团，由于惯性作用直接落下，起到预收尘的作用。进入灰斗的气流折转向上涌入箱体，当通过内部装有金属骨架的滤袋时，粉尘被阻留在滤袋的外表面。净化后的气体进入滤袋上部的清洁室汇集到出风管排出。除尘器的清灰是逐室轮流进行的，其程序是由控制器根据工艺条件调整确定的。合理的清灰程序和清灰周期保证了该型除尘器的清灰效果和滤袋寿命。清灰控制器有定时和定阻两种清灰功能，定时式清灰适用于工况条件较为稳定的场合；工况条件如经常变化，则采用定阻式清灰即可实现清灰周期与运行阻力的最佳配合。除尘器工作时，随着过滤不断进行，滤袋外表的积尘逐渐增多，除尘器的阻力亦逐渐增加。当达到设定值时，清灰控制器发出清灰指令，将滤袋外表面的粉尘清除下来，并落入灰斗，然后再打开排气阀使该室恢复过滤。经过适当的时间间隔后，除尘器再次进行下一室的清灰工作。

（2）袋式除尘器优点

①除尘效率高。一般都可以达到99%，可捕集粒径大于0.3μm的细小粉尘颗粒，能满足严格的环保要求。

②性能稳定。处理风量、气体含尘量、温度等工作条件的变化，对袋式除尘器的除尘效果影响不大。

③粉尘处理容易。袋式除尘器是一种干式净化设备，不需用水，所以不存在污水处理或泥浆处理问题，收集的粉尘容易回收利用。

④使用灵活。处理风量可由每小时数百立方米到每小时数十万立方米，可以作成直接设于室内、附近的小型机组，也可做成大型的除尘室。

⑤结构比较简单，运行比较稳定，初始投资较少，维护方便。

（3）袋式除尘器缺点

①承受温度有一定极限。棉织和毛织滤料耐温80～95℃，合成纤维滤料耐温200～260℃，玻璃纤维滤料耐温280℃。在净化温度更高的烟气时，必须采取措施降低烟气的温度。

②烟气含水分较多，或者所携粉尘有较强的吸湿性，往往导致滤袋黏结、堵塞滤料。为保证袋式除尘器正常工作，必须采取必要的保温措施以保证气体中的水分不会凝结。

③某些类型的袋式除尘器工作条件差，检查和更换滤袋时工人需要进入箱体。

3.脉冲式布袋除尘器

为了提高除尘器的清灰能力，提升除尘效率，研制出脉冲式布袋除尘器，如图1-21 所示。

脉冲袋式除尘器采用分室停风脉冲喷吹清灰技术，克服了常规脉冲除尘器和分室反吹除尘器的缺点，清灰能力强、除尘效率高、排放浓度低、漏风率小、能耗少、占地面积少、运行稳定可靠。脉冲袋式除尘器正常工作时，含尘气体由进风口进入灰斗，由于气体体积的急速膨胀，一部分较粗的尘粒受惯性或自然沉降等原因落入灰斗；其余大部分尘粒随气流上升进入滤袋，经滤袋过滤后，尘粒被滞留在滤袋的外侧。净化后的气体由滤袋内部进入上箱体，再由阀板孔、排风口排入大气，从而达到除尘的目的。随着过滤不断进行，除尘器阻力也随之上升，当阻力达到一定值时，清灰控制器发出清灰命令。首先将提升阀板关闭，切断过滤气流，然后清灰控制器向脉冲电磁阀发出信号；随着脉冲阀把用作清灰的高压逆向气流送入袋内，滤袋迅速鼓胀，并产生强烈抖动，导致滤袋外侧的粉尘抖落，达到清灰的目的。由于设备分为若干个箱区，所以上述过程是逐箱进行的；一个箱区在清灰时，其余箱区仍在正常工作，保证了设备的连续正常运转。之所以能处理高浓度粉尘，关键在于这种强清灰所需清灰时间极短（喷吹一次只需0.1～0.2s）。

4.陶瓷过滤器

陶瓷过滤器是一种高效除尘器，其过滤元件普遍采用高密度材料；制成的陶瓷过滤元件主要有棒式、管式、交叉流式三种，其中管式和交叉流式较为普遍。交叉流式陶瓷过滤器由薄的多空陶瓷板组成，通过烧结形成带有通道的肋状整体。含尘气体从短通道端进入过滤器，然后在每个通道过滤后进入通道较长的清洁气体端；清洁气体通道的一端封死使清洁气体流入清洁气体汇集箱，短通道内捕集的尘粒通过反向脉冲气流定期清除。

陶瓷多管除尘器由多孔陶瓷管组成，具有耐腐蚀、耐磨损、耐高温、不堵塞、使用寿命长、运行管理简单、无二次污染等优点，是理想的除尘设备。多管旋风除尘器是一种高效除尘器，除尘器效率可达95%以上，除尘器本体阻力低于900Pa，用现有的锅炉引风机就能保证锅炉正常运行。该除尘器负荷适应性好，在70%负荷时，除尘效率在94%以上。多管旋风除尘器（图1-22）内的旋风子是采用铸铁或陶瓷制造的，厚度大于6mm，因此有良好的耐磨性能。它是工业锅炉烟气除尘和其他粉尘治理的理想设备。

（1）工作原理

陶瓷多管除尘器为旋风类除尘器，当含尘气体进入除尘器后，通过陶瓷导向器，在旋风子内部高速旋转，在离心力的作用下，粉尘和气体分离。粉尘降落在集尘箱内，经放灰阀排出，净化的气体形成上升的旋流，通过排气管汇于集气室，经出口由烟囱排出，达到除尘效果。

当含尘气体由总进气管进入陶瓷多管除尘器的气体分布室，随后进入陶瓷旋风体和导流片之间的环形空隙时，导流片使气体由直线运动变为圆周运动，旋转气流的绝大部分沿旋风体自圆筒体呈螺旋形向下，朝锥体流动，含尘气体在旋转过程中产生离心力，将密度大于气体的尘粒甩向筒壁。尘粒与筒壁接触，便失去惯性力而靠入口速度的动量和向下的重力沿壁面向下落入排灰口进入总灰斗。

旋转下降的外旋气流到达锥体下端位时，因圆锥体的收缩即以同样的旋转方向在旋风管轴线方向由下而上继续作螺旋形流动（净气），经过陶瓷旋风体排气管进入排气室，由总排气口排出。总排气口可以根据需要放置在侧向或顶部。

（2）技术参数及特点

陶瓷多管旋风除尘器中的各个旋风子采用轴向入口，利用导流叶片强制含尘气体旋转流动，因为在相同压力损失下，轴向入口的旋风子处理气体量约为同样尺寸的切向入口旋风子的2～3倍，且容易使气体分配均匀。轴向入口旋风子的导流叶片入口角为90°，出口角为40°～50°，内外筒直径比为0.7以上，内外筒长度比为0.6～0.8。

①陶瓷多管旋风除尘器适用于各种型号和各种燃烧方式的工业锅炉及热电站锅炉的粉尘治理，如链条炉、往复炉、沸腾炉、抛煤机炉、煤粉炉、旋风炉、流化床炉等。

②对于其他工业粉尘，同样可用本除尘器治理，还可利用本除尘器对水泥及其他有实用价值的粉尘进行回收。

③处理风量大，负荷适应性强，陶瓷机芯光滑耐用，不会发生堵塞现象，占地面积小，可根据用户场地情况，因地制宜，灵活地进行安装，置于室内、露天场所均可。

④可由多个小型旋风除尘器并联使用，在相同风量情况下除尘效率较高、节省安装面积；多管旋风除尘器比单管并联使用的阻力损失小。

三、湿式除尘器

湿式除尘器是把水浴和喷淋两种形式合二为一。先是利用高压离心风机的吸力，把含尘气体压到装有一定高度水的水槽中，水浴会把一部分灰尘吸附在水中。经均布分流后，气体从下往上流动，而高压喷头则由上向下喷洒水雾，捕集剩余部分的尘粒，其过滤效率可达85%以上。

湿式除尘器可以有效地将直径为0.1～20μm的液态或固态粒子从气流中除去，同时，也能脱除部分气态污染物。它具有结构简单、占地面积小、操作及维修方便和净化效率高等优点，能够处理高温、高湿的气流，将着火、爆炸的可能降至最低。但采用湿式除尘器时要特别注意设备和管道腐蚀及污水和污泥的处理等问题。湿式除尘过程也不利于副产品的回收。如果设备安装在室内，还必须考虑设备在冬天的防冻问题。若使去除微细颗粒的效率也较高，则需使液相更好地分散，但能耗增大。

该除尘器对粒径小于5μm的粉尘除尘效率高，使用寿命长达5～8年。其结构紧凑，占用空间小，耗水量小，每秒处理5～7m³含尘气流的占地面积约为4m³，耗水约1t/h。

1.湿式除尘器的特点

①在耗用相同能耗时，η比干式机械除尘器高。高能耗湿式除尘器清除0.1μm以下的粉尘粒子，仍有很高的效率。

②η可与静电除尘器和布袋除尘器相比，而且还可适用于它们不能胜任的条件，如能够处理高温、高湿气流，高比电阻粉尘及易燃易爆的含尘气体。

③在去除粉尘粒子的同时，还可去除气体中的水蒸气及某些气态污染物。既起到除尘作用，又起到冷却、净化的作用。

④排出的污水污泥需要处理，澄清的洗涤水应循环利用。

⑤净化含有腐蚀性的气态污染物时，洗涤水具有一定程度的腐蚀性，因此要特别注意设备和管道腐蚀问题。

⑥不适用于净化含有憎水性和水硬性粉尘的气体。

⑦寒冷地区使用湿式除尘器，容易结冰，应采取防冻措施。

在工程上使用的湿式除尘器形式很多，总体上可分为低能和高能两类。低能湿式除尘器的压力损失为0.2～1.5kPa，包括喷雾塔和旋风洗涤器等，在一般运行条件下的耗水量（液气比）为0.5～3.0L/m³，对10μm以上颗粒的净化效率可达到90%～95%。东莞某环保节能公司利用这一特点研发的湿式除尘器获得新老客户的喜爱，净化率达98%。高能湿式除尘器的压力损失为2.5～9.0kPa，净化效率可达99.5%以上，如文丘里洗涤器等。主要湿式除尘装置的性能参数见表1-4。

2.湿式除尘器的除尘机理

湿式除尘器是利用液滴或液膜与气流中的尘粒接触而实现气尘分离的除尘设备，主要除尘机理有：惯性碰撞与拦截效应、扩散效应、团聚和凝并效应、凝结效应。含尘气体与液滴相遇，在液滴弧形喷射处开始绕过液滴流动，惯性较大的尘粒继续保持原来的直线运动。尘粒从脱离流线到惯性运动结束时所移动的直线距离为粒子的停止距离，若此距离大于弧形喷射距离，尘粒和液滴就会发生碰撞并被捕集。如图1-23所示，灰尘颗粒直径越大，惯性捕集的效率越高。如果液滴直径过大，越不易捕集到灰尘，液滴直径在600～700μm左右时惯性捕集效率最高。因此，利用喷雾或其他方式减小雾滴直径范围，在设备内部形成一层薄水膜，能有效防止粉尘在器壁上反弹、冲刷等作用引起的次扬尘，增强灰尘捕集效率。湿式除尘较有效的设备之一是立式旋风水膜除尘器，其工作原理是采用切线进气，也可以从中心进气，由导流片带动进行旋转运动；喷雾方式有四周喷雾、中心喷雾、上部周边喷雾等。在离心力的作用下，粉尘被水膜层吸收，污染水排放出去，从而让净化之后的气体能从上面排放出来。而卧式旋风水膜除尘器的旋转导流片绕在内筒上，并固定在外壳内壁上，使外壳和内筒之间的间隙被分隔成一个螺旋状的通道，连通进风口和排风口。

3.湿式除尘器的典型应用

（1）水浴湿式除尘器

POTA水浴湿式除尘器（图1-24）是利用离心力作用使水和含尘气体彻底混合后，排出洁净空气的。含尘气流通过一个局部浸没在水中的静止叶轮片时会产生水幕，高速通过叶轮片的气流形成湍流水幕，而灰尘在通过此水幕时被清除。叶片底部有一专门设计的槽形口，用来补充额外的水到叶轮片开口最窄的部位；通过槽形口向上流动的水增加了灰尘与水的相互作用，从而提高了收尘效率。

POTA水浴湿式除尘器对于许多不同种类、不同颗粒大小的粉尘，包括超细粉尘都可实现高效除尘。独特的叶片设计可提供全面的清洗，使含尘气体中的微细粉尘彻底润湿，并使颗粒胀大。由于粉尘颗粒胀大，其对离心力作用更加敏感，从而使其更易渗入水幕并从气体中沉淀出来。该湿式除尘器在除尘效率及能耗方面，与其他工业用湿式除尘器相比优势显著。POTA水浴湿式除尘器的压降可按5种不同高度的水位线进行调整，对于颗粒更小、更重、难以收集的粉尘采用高水位线可保证较高的除尘效率。

POTA水浴湿式除尘器是一种高效的湿式过滤设备，根据动力学原理设计的叶片，含尘气体进入水幕过滤；经过水与气流的对冲作用，将粉尘溶解于水中；溶解后的粉尘经离心力将粉尘颗粒沉淀，清洁后的气体通过排气扇除湿后排放进入大气。该除尘器有两种排泥设计：

①循环利用型。采用水循环形式将沉淀泥浆汇入水处理系统，实现水的循环再利用。

②刮泥板型。采用设备自身底部提供的刮泥链条，将沉积后的泥浆定时排出，便于回收利用。

（2）喷淋塔除尘器

①工艺原理。喷淋除尘法是一种较经济简单的除尘工艺，根据喷淋洗涤塔内气体与液体的流动方向，可分为顺流、逆流和错流三种形式。最常用的是逆流喷淋法，含尘气体从塔的下部流入，气体通过气流分布格栅，使气流能均匀进入塔体；液滴通过喷嘴从上向下喷淋，可以在一个截面上，也可以分几层设在几个截面上。如图1-25所示，该除尘工艺采用逆流喷淋法，设两层喷淋，通过液滴与含尘气流的碰撞、接触，液滴就捕获了尘粒。

②工艺流程与技术特点。如图1-26所示，含尘气体由风管引入洗涤塔中下部的空气室，在风机负压的作用下，含尘气体经过两级喷淋洗涤层和填料层，与喷淋洗涤层喷出的水进行吸附和中和反应，并经过填料层的过滤作用，使含尘废气充分净化，再经除雾层除雾后，经由集气罩、吸烟道和排放烟囱排放至大气中。水在塔底经循环水泵增压后在塔顶喷淋洗涤而下，最后回流至塔底循环使用。循环水箱中安装有pH碳棒传感器，实时检测循环水的污染程度，并定期更换干净的喷淋洗涤用水，废水由排水口排出。经过净化后的废气完全达到了既定排放标准。喷雾塔除尘器结构简单、压力损失小、操作稳定，经常与高效洗涤器联用捕集粒径较大的粉尘。严格控制喷雾的过程、保证液滴大小均匀，对有效的操作是非常必要的。

（3）旋风洗涤除尘器

在干式旋风分离器内部以环形方式安装一排喷嘴，就构成一种最简单的旋风洗涤湿式除尘器。喷雾发生在外涡旋区，由除尘器筒体上部的喷嘴沿切线方向将水雾喷向器壁，使壁上形成一层薄的流动水膜，并捕集尘粒；含尘气体由筒体下部以15～22m/s的入口速度切向进入，旋转上升，尘粒靠离心力作用甩向器壁，为水膜所黏附，沿器壁流下沉落到器底，随流水排走。在出口处通常需要安装除雾器。

除尘效率随入口气速和筒体直径减小而提高。筒体高度对除尘效率影响较大，一般不小于筒体直径的5倍。气流压力损失为500～750Pa，耗水量为0.1～0.3L/m³，除尘效率可达90%～95%，比干式旋风除尘器高得多。器壁磨损也较干式旋风除尘器轻。

①中心喷雾旋风除尘器。中心喷雾旋风除尘器（图1-27）是旋风洗涤除尘器的一种。其中心设喷雾多孔管，含尘气流由下部切向引入。主要除尘机制包括中心区水滴的碰撞作用、旋转气流的离心力作用以及水滴甩向器壁后形成的水膜黏附作用。通过安装在气体入口风道中的导流调节板调节气体入口速度和压力损失，以调节进水的水压，实现进一步控制。入口气流速度通常在15m/s以上，压力损失为0.5～2.0kPa，液气比为0.5～0.7L/m³。对各种小于0.5μm的粉尘，净化效率可达95%～98%。这种除尘器也适于吸收锅炉烟气中的SO₂，还常作为文丘里洗涤器的脱水器。

②旋流式水膜除尘器。旋流式水膜除尘器是旋风洗涤除尘器的一种，如图1-28所示。它由除尘器筒体上部的喷嘴沿切线方向将水雾喷向器壁，使壁上形成一层薄的流动水膜。含尘气体由筒体下部以切向进入，旋转上升，尘粒靠离心力作用甩向器壁，为水膜所黏附，沿器壁流下，随流水排走。除尘效率随入口气速增大和筒体直径减小而提高。筒体高度对除尘效率影响较大，一般不小于筒体直径的5倍。气流压力损失为500～750Pa，除尘效率可达90%～95%，比干式旋风除尘器高得多。器壁磨损也较干式旋风除尘器轻。

XL型旋流式水膜除尘器主要由文丘里、主筒体、上部溢流槽、下部溢水孔、清理门等组成，如图1-29所示。其工作过程：含尘气流通过进口烟道进入文丘里，在喉部的入口被水均匀地喷入；由于烟气高速运动，因此喷入的水被其分成细小的水雾，润湿了烟气中的灰料。在这个过程中，烟气中的灰料被润湿，使它的质量加大而有利于被离心分离。在高速呈絮流状态中，由于水滴与尘粒差别较大，它们的速度差也较大。这样，灰粒与水滴就发生了碰撞凝聚，尤其是粒径细小的灰尘料可以被水雾水溶，这些都为灰料的分离做好充分的准备，此后进入筒体。水从除尘器上部注水槽进入圆筒内，使整个圆筒内壁形成一层水膜从上而下流动，烟气由筒体下部切向进入，在筒体内旋转上升，含尘气体在离心力作用下始终与筒体内壁面的水膜发生摩擦，这样含尘气体被水膜润湿，尘粒随水流到除尘器底部，从溢水孔排走。在筒体底部设有水封槽以防止烟气从底部漏出，有清理孔便于进行筒体底部清理。除尘后废水由底部溢流孔排出进入沉淀池，沉淀中和，循环使用。净化后的气体，通过筒体上部锥体部分引出，从而达到除尘目的。如在除尘设备的循环池中加入碱性水，可起到脱硫除尘器的效果。

XL型旋流式水膜除尘器材料一般采用天然花岗岩，经机械加工成圆形弯板，结构内部光滑平整，使耗水量降低至原来的2/3，降低了运行成本，有耐腐蚀、耐磨损、耐高温的特性。外部用高强度、耐高温、耐酸碱的材料浇注。筒体设备外护钢板，大大增强了设备的强度和使用寿命。上部水槽为陶瓷结构，陶瓷除尘器在供水过程中确保不漏水，避免了原花岗岩除尘器水槽渗水难题，增强了除尘器的使用效果。本体采用每节1m的结构，每节接口处有凹凸形接缝，安装时用呋喃树脂或耐酸碱胶泥在缝口连接，确保连接处不漏水，克服了原有花岗岩除尘器接缝渗水和漏风的通病。进出口提供法兰尺寸，安装时法兰对接处用石棉绳填缝，严防漏风，影响治理效果。XL型旋流式水膜除尘器技术性能参数见表1-5。

（4）干湿组合除尘器

黑龙江八一农垦大学智能干燥技术团队为了解决黑龙江省粮食产业从数量稳增向质量效益发展过程中专用干燥工艺落后、缺少智能调控措施等技术瓶颈问题，自2000年以来在省科技厅和省农垦总局的支持下，开展冻态水稻干燥特性、水稻智能变温调控技术和气相旋转换热方法的研究；结合农业农村部科技教育司全国基层农技推广体系改革与建设项目，实施多项科研成果落地；建立优质水稻低温保质烘储示范基地，示范推广水分在线自主调控、生物质秸秆兼用型供热和净洁除尘技术，采用干湿组合式除尘装置对生物质秸秆燃料的烟气进行二次降尘处理。其中干式除尘器为立式陶瓷多管除尘装置，如图1-30所示。其主要工作原理为锅炉尾气从烟气入口进入除尘器内的均风管，含尘烟气通过螺旋形导向器进入旋风子，由于含尘烟气流速很高，气流形成旋转向下的外旋流。悬浮于外旋流的粉尘在离心力的作用下移向器壁，并随外旋流转到除尘器下部，由排尘孔排出。净化后的气体形成上升的内旋流并经过排气管进入到下一级湿式除尘装置中。

湿式除尘装置设计为水膜吸附除尘器，如图1-31所示。其工作原理为尾气由筒体下部切向引入，旋转上升，细小的尘粒受离心力的作用而被分离，抛向筒体内壁，被筒体内壁的水膜层吸附，随着水膜流到底部，流向沉淀池中。水膜层是由布置在筒体上部的6个喷嘴，将水顺切向喷至筒壁形成的。这样，就可以使筒体内壁始终覆盖一层旋转向下流动的很薄的水层，以达到吸附除尘的效果。除尘器的配合使用可以更好地提升除尘效果，同时减少除尘器单独使用的工作负担，保证了除尘器的工作质量。

尾气处理系统采用了干湿组合式除尘装置，其中干式除尘器采用立式陶瓷管装置；尾气在通过立式陶瓷管时，会形成环绕内壁的气流，从而使较大的灰尘颗粒通过管壁落下。湿式除尘器采用了水膜除尘装置，该装置会从水池将水抽到较高的喷头处，从而形成一层紧挨管内壁的一层水膜；而从立式陶瓷管中通过的尾气会进入到水膜除尘装置中，尾气由下向上运动，与水膜充分混合，将细小的尾气灰尘颗粒吸附水中再流到水池中，使尾气达到较高的清洁度再排放到大气中。

4.评估净洁燃烧检测指标

本生物质秸秆供热设备的尾气处理系统采用了干湿组合式除尘装置，燃烧检测选取水稻秸秆打捆燃料为试验原料，在燃烧系统中引燃秸秆捆，燃烧30min后，进行净洁燃烧检测指标测试试验。首先用钻孔器在烟囱管道上钻孔，并调节烟气流量为300ml/min，然后再用烟气采样器采集废烟气，将采集废烟气的数只试管插入烟气分析仪中，并将烟气分析仪与计算机相连，采集试验数据并记录。在最佳工况下进行燃烧性能及环保指标测试，试验根据GB 13271—2014《锅炉大气污染物排放标准》、GB 5468—1991《锅炉烟尘测试方法》、GB 18485—2014《生活垃圾焚烧污染控制标准》进行，测得的结果如表1-6所示。

从表1-6中可以看出，该捆烧锅炉排放烟气中烟尘含量平均为19.3mg/m³左右，远低于国家锅炉烟尘排放标准50mg/m³，也低于生活垃圾焚烧污染控制标准20mg/m³。说明干湿组合式除尘器实际运行效果优于单级除尘器，旋流式水膜除尘器对颗粒物吸附有较好的优势。一氧化氮等氮化物和一氧化碳含量较高，但总体达到国家排放标准，说明该组合除尘器满足秸秆类生物质捆烧设备的除尘应用要求。