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1、PM2.5 污染及防治,中国环保产业协会袋式除尘委员会陶 晖二O一二年十一月上海,近十年来随着我国经济快速发展，大中城市频发灰霾天气,2011年9月WHO发布91个国家1100个城市的空气质量及排名，我国32个城市列入，排名自812至1058位。,在气象学上,大气中悬浮大量微细尘粒、烟粒的集合体，使空气混浊、水平能见度降到10 km以下的气候现象，称为灰霾天气。,20012005年我国灰霾形势图,近二年京津冀、长三角、珠三角地区每年灰霾污染天数达100天以上，个别城市超过200天。,PM2.5是造成灰霾天气的罪魁祸首,NASA于2010年9月发布的卫星监测数据（20012006年平均值）我国华
2、北、华东、华中地区PM2.5接近80ug/m3，超过撒哈拉沙漠。,NASA最新发布的卫星监测数据,环境大气PM粒径分布,定义：PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物，也称可入肺颗粒物。,来源：主要由工业生产、发电锅炉、汽车等发动机燃烧过程中排放的气、固态污染物。可分为：一次源(一次PM)可过滤微粒：指直接由扬尘、工业生产等排放的机械性颗粒物；以及在高温下以气态形式排出，在烟羽稀释和冷却过程中凝结成固体的一次可凝性微粒。二次源（二次PM）可凝结微粒：指(SO2、NOX、VOC、NH3)等气态前体物在大气光化学反应、臭氧作用下生成的(SO42-、NO3-、SOA)等二次颗粒物。,PM
3、2.5的来源,北京PM2.5主要来源,PM2.5危害,PM2.5粒小质轻、悬浮时间长、输送距离远，对气候和环境造成区域性重大影响。PM2.5富含有毒有害物质，是重金属、有机污染物的主要载体，对人体健康和生命造成持续性重大危害（引发哮喘、支气管炎、心血管病和癌症）。钟南山院士语：灰霾是代替吸烟成为肺癌的头号杀手（广州肺癌患者过去30年中上升46.5%）上海复旦大学研究表明：每年PM2.5 的日浓度上升10g/m3，居民日死亡人数上升0.85%。WHO认定：空气中PM2.5从10ug/m3上升到35ug/m3，人的死亡风险增加10%。,2011年10月北京爆发“PM2.5监测风波”,PM2.5立法
4、、PM2.5监测、PM2.5防治已 刻 不 容 缓,10月31日美国驻华使馆监测PM2.5,AQI=392“有毒有害危险”北京环保局未监测PM2.5,API=132“轻度污染”11月31日美国驻华使使馆监测PM2.5,AQI600“Grazy bad”,糟糕透顶,2011年11月16日环保部公布新修订的环境空气质量标准二次征求意见稿，2012年2月29日国务院常务会议同意发布，将PM2.5、臭氧（8小时浓度）纳入常规质量评价体系，将API改为AQI，并在环境空气污染物一般项目浓度限值中增加PM2.5(见下表)。,PM2.5浓度限值国际标准,正视我国PM2.5污染及其危害的严重性，对比国际标准，
5、我国政府参照WHO过渡期第一阶段目标值，修改制订的PM2.5浓度限值及其到2016年分步实施的目标是合理的、现实的。,PM2.5的控制是一个社会性、综合性课题，节能减排、炉窑烟气和汽车尾气治理是重要切入点。电站锅炉烟尘是点污染源：排气中(经EP除尘)PM2.5占3040%。,锅炉烟气对PM2.5的贡献率约在15%30%之间（因地而异）,机动车船尾气是面污染源：2010年全国机动车排放污染物5226.8万吨，其中NOx和PM超过85%，还含有碳氢化合物和挥发性有机物。上海地区机动车船移动污染源对PM2.5的贡献率约占25%。由于机动车船尾气污染点多面广，并直接发生在人类逗留区，对人体危害特别严重
6、。,机动车船尾气,通风、除尘、净化是治理PM2.5的有效手段三类高效除尘器对超细粉尘的去除效果,通风、除尘、净化是治理PM2.5的有效手段,粉尘凝聚技术：采用电、磁、声、汽凝并技术，将细 粒尘凝聚成粗粒尘,Indigo细颗粒控制系统,Indigo细颗粒控制系统,安装Indigo凝并器后的性能比较 A不安装 B:安装(减排33%45%）,将粉尘凝聚器安装在电除尘器或袋除尘器入口管路，可提高除尘效率，减少PM2.5的排放量。,Indigo细颗粒控制系统,2002年澳大利亚Vales point电厂建第一台凝并器,排气中PM2.5去除率70%，排放浓度下降30%。之后美国、澳大利亚、香港多个电厂安装
7、凝并器，美国Watson电厂250MW机组凝并器对PM2.5的平均去除率达到80%。2007年我国武汉一台130t/h的锅炉，在电除尘器前水平烟道中安装4m长凝并器，降低排放浓度约31.5%。,凝并器应用实例,电袋复合除尘器：前电使粉尘荷电凝聚和粗除尘，后袋形成结构疏松尘并实现精除尘，降低过滤阻力，提高过滤效率并减少PM2.5排放量。近十多年来，我国深入研发电袋除尘技术，在粉尘荷电、气流分布、长袋脉冲、耐腐滤料等方面取得突破，至今已在电站锅炉300MW以上机组使用200多台套。,2012年6月“清华大学工业锅炉及民用煤清洁燃烧国家工程研究中心”对福建龙净公司三台正常投运的电袋除尘器进行实测：P
8、M2.5的去除率达98%，PM2.5的排放浓度仅为1213mg/Nm3，详见下表电袋除尘对PM2.5的去除率,电袋复合除尘器,上世纪末美国能源与环境中心（EERC）提出一种微粒控制新概念混合式电袋除尘器。混合式电袋除尘器：电极与滤袋交替排列相嵌一体，使滤袋表面形成疏松粉尘层，有利于提高滤速（2倍以上），这种排列方式电袋存在互动作用，即电区振打清灰和袋区喷吹清灰产生的二次扬尘各自被对方捕集，从而减少排气中PM2.5的成分。,混合式电袋除尘器,混合式电袋除尘器,2009年7月我国第一台EERC型混合式除尘器在一台75t/h锅炉上投运，是在原四电场电除尘器基础上保留一电场，改造后三电场，处理烟气量1
9、8 104m3/h，设计气布比2m/min,实际运行气布比1.251.4m/min，对1um微尘的排放浓度由40ug/m3降低到10ug/m3，对1um微尘的分级除尘效率由99.1%提高到99.8%。,混合式电袋除尘器,混合式电袋除尘器,混合式电袋除尘器,除尘脱气一体化处理工艺（ESP+CFB+BF）,宝钢495m2大型烧结机脱硫除尘一体化处理流程图,一体化处理工艺性能参数,Alstom的IAQCS系统（SDA+BF+WFGD）,Cliffside 6号机组（800MW）IAQCS系统,Cliffside 6号机组的IAQCS系统,*IAQCS的设计值,IAQCS的允许排放值,Cliffsid
10、e 6号机组的IAQCS系统,滤料表面过滤技术,ePTFE微孔覆膜滤料,美国GE公司对三种典型的滤料进行了PM2.5通透性试验；PC008：PPS毡料，烧毛整理RY025：PPS/P84混合纤维，带PTFE涂层QR033：PPS纤维，带BHA-TEX（ePTFF）覆膜,滤料表面过滤技术,ePTFE微孔覆膜滤料,滤料表面过滤技术,ePTFE微孔覆膜滤料,三种不同滤料的PM2.5脱除效率,滤料表面过滤技术,滤料表面过滤技术,超细面层梯度结构滤料,滤料表面过滤技术,超细面层梯度结构滤料,经不同清灰次数后的阻损对比(VDI),滤料表面过滤技术,超细面层梯度结构滤料,出口粉尘浓度对比(VDI),应用实例
11、宝钢电厂3#350MW机组电改袋,除尘器主要设计参数及配套件规格,运行效果,本项目自2009年6月竣工投运至今，除尘器在全烧煤、最大混烧高炉煤气、烟气喷雾冷却加湿、爆管等多种工况条件下运行，粉尘排放浓度小于15mg/Nm3，运行阻力低于900Pa。特别说明：2010年4月2日发现袋室阻力升高，并伴有温度、湿度异常变化。先采用缩短清灰周期方法维持袋室阻力小于1200Pa，后因问题越来越严重，4月4日停机检查，发现3U水冷壁7处爆管，最大孔1022mm，滤袋表面有糊袋现象。经抢修补焊，恢复运行，滤袋日渐烘干，尘饼脱落，历时二周左右，袋室阻力与清灰周期恢复正常。滤料的超细面层和梯度结构起着重要作用。
12、本项目的炉内喷钙脱硫技术并不成熟。投运后经多次测试改进，脱硫效率仅为4050%，不能达到设计要求。2010年采用袋式除尘器后石灰石膏湿法脱硫方案进行二次改造，在炉内喷钙脱硫停运后，进入袋式除尘器的SO2浓度达到400700ppm，滤袋经受了酸性气体的考验。说明采用PPS梯度纤网和PTFE高强基布制成的针刺毡滤料是合理的。9954条1658550（PPS+PTFE）混合纤维针刺毡滤袋已连续运行41个月，仅少量更换。28个月取样检测，经向强力提高16%，纬向强力降低8%，各项指标正常，现场运行状态及参数良好。,各种针刺毡滤料的分级效率,水刺毡滤料,传统的三维毡除尘滤料都是用针刺工艺络合成型的，俗称
13、针刺毡。但针刺毡工艺存在两大弊端：一是刺伤纤维，二是留有针孔。水刺毡是为克服针刺工艺的不足而开发的。,(a)水刺原理(b)水刺中纤维缠结,水刺毡滤料,水刺工艺原理,无针眼、空隙小而均,有针眼，粉尘穿透机率大,滤料制造工艺创新水刺毡,针刺毡孔径分布广平均孔径 37um,水刺毡孔径分布集中平均孔径 14um,水刺滤料具有更高的过滤精度，更加胜任PM2.5等可吸入颗粒物的控制,更小更均匀的孔径分布,滤料制造工艺创新水刺毡,First 30 cycles,Last 6h cycles at 1000 Pa,水刺毡滤料具有更低更稳的压差与更长清灰周期,清灰6004次,清灰334次,VDI 3926 Test,压差更低、清灰周期更长,滤料制造工艺创新水刺毡,VDI 3926 Test,水刺毡滤料具有更高的过滤效率,更高的过滤精度,滤料制造工艺创新水刺毡,谢 谢！,
