烟气尘霾净化装置的探究与开发
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【摘 要】“十二五”时期，随着我国工业化、城镇化继续快速发展，煤炭消耗总量持续增长。严重的大气尘霾污染问题，不仅损害人民群众身体健康，而且破坏生态环境。今年初，国家相关部门治理大气尘霾法规相继出台，铁碗治理措施箭在弦上，开发尘霾治理设备的工作势在必行，迫在眉睫。
【关键词】环保措施；PM2.5灰霾治理；除尘技术
环保部部长周生贤今年初主持召开的环保部常务会议，要求在重点控制区实施大气污染物特别排放限值，严格控制大气污染物新增量，倒逼产业结构的升级和企业的技术进步，从而推动大气环境质量不断改善。会议确定，这次纳入特别排放限值的重点控制区，共涉及19个省（区、市）47个地级及以上城市的火电、钢铁、石化、水泥、有色、化工等六大重污染行业以及燃煤工业锅炉的新建项目，火电、钢铁、石化工业以及燃煤工业锅炉的现有项目。这些地区从2013年3月1日起，新受理的火电、钢铁环评项目将执行大气污染物特别排放限值；石化、化工、有色、水泥行业，以及燃煤工业锅炉等项目待相应的排放标准修订完善并明确特别限值后执行。47个城市的主城区范围内现有项目中的火电行业燃煤机组从2014年7月1日起执行烟尘特别排放限值；钢铁行业烧结（球团）设备机头从2015年1月1日起执行颗粒物特别排放限值；石化行业、燃煤工业锅炉项目待相应的排放标准修订完善并明确特别排放限值后，按照标准设定的现有项目过渡期满后，分别执行挥发性有机物、烟尘特别排放限值。环保部还公布了《环境空气细颗粒物污染防治技术政策（试行）》（征求意见稿），其中也提出对环境污染严重、污染物排放量大的地区，应在国家排放标准中，规定特别排放限值或制定实施严格的地方排放标准。目标到2015年，建立有效的排放、监控机制和考核机制，构建完善的政府和企业目标责任制，基本建立起重点区域细颗粒物污染防治体系，并逐年减少细颗粒物排放总量；到2020年，建立区域层面大气污染监测、评估、监督体系，细颗粒物排放总量将显著下降。
从2013年3月1日起，新受理的火电、钢铁环评项目将执行大气污染物特别排放限值；石化、化工、有色、水泥行业，以及燃煤工业锅炉等项目，待相应的排放标准修订完善并明确特别限值后执行。对于现有项目，47个城市的主城区范围内，现有项目中的火电行业燃煤机组，从2014年7月1日起，执行烟尘特别排放限值；钢铁行业烧结（球团）设备机头，从2015年1月1日起，执行颗粒物特别排放限值；石化行业、燃煤工业锅炉项目，待相应的排放标准修订完善并明确特别排放限值后，按照标准设定的现有项目过渡期满后，分别执行挥发性有机物、烟尘特别排放限值。对已经特别排放限值的火电行业而言，具体到新建燃煤锅炉，全国大部分地区的国标为二氧化硫100 mg /立方米，广西、重庆、四川、贵州的火力发电锅炉甚至允许放宽为200 mg /立方米，但特别排放限值则收紧为50 mg /立方米，相当于“腰斩再腰斩”。
近年来，冬末春初灰霾天爆发的主要推手为国人关注的PM2.5细颗粒污染物。治理PM2.5不仅是民生的需要，也是党的“十”以来，从中央到地方，各级党委、政府开展“党的群众路线教育实践活动”，整顿“”，为民办实事的政治要求。PM2.5也称细颗粒污染物或可入肺颗粒物，是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物，主要来自空气中的细沙尘颗粒、化石燃料的燃烧和有机物的挥发。由于地区间植被覆盖率以及工业结构和能源结构存在显著差异，不同地区、甚至同一地区不同时间段PM2.5的主要构成也有所不同。PM2.5治理将广泛涉及到锅炉技术、石油石化、建筑业等多个领域。
据统计，大气中的47%PM2.5细颗粒污染物，来自各类锅炉的燃煤排放。因此，抓紧研究火电厂等锅炉PM2.5烟尘的治理设施――尘霾净化设备，应成为环保设备生产制造企业近1-2年的攻关、研发的重点课题。哪个企业的尘霾净化设备最先推出，并在提高对PM2.5细颗粒污染物治理和吸附率的基础上，不断降低生产成本，更快、更广地在全国推广，它就占有了尘霾治理的市场先机，成为我国第一批大气尘霾治理的受益者和功臣。
目前，火电厂锅炉正在运行的除尘设备除尘效率只能在80%，且不能除去PM10以下的颗粒悬浮物。通过对除尘器的改造或更换，将原除尘器的后电场改造成袋除尘，只能将PM10以上的颗粒悬浮物去除率达92%。而对PM10以下的颗粒悬浮物去除，现有在线运行的除尘设备也无能为力。目前，国内已建电厂的除尘器90%的收尘效果都不符合国家“十二五”环保标准要求，这些电厂除尘器的改造将刻不容缓，迫在眉睫。尽管国内生产除尘器厂家众多，但能治理PM2.5颗粒悬浮物的除尘设备的生产厂家国内还为数不多。
我国诸多在线运行的除尘设备不能有效去除PM10以下的颗粒悬浮物主要原因在于，一是与我国前期的国家烟气治理的标准有关（旧标准只要求PM10颗粒悬浮物排放量为：200mg/立方米；新标准要求PM2.5颗粒悬浮物排放量为：50mg/立方米）。二是与我国除尘设备所使用的滤袋质量即滤袋烟尘通透率有关。
早在1974年，美国的戈尔公司就发明了薄膜滤袋技术，即：膨体聚四氟乙烯防水透气除菌过滤膜，可以几乎100%地吸收由锅炉产生的PM2.5排放。截至“十一五”末期，我国薄膜滤袋技术的覆盖率仍不足5%，大量的PM2.5细颗粒污染物仍然直接进入大气，成为近年来全国雾霾天气高发的主要原因之一。
目前，国内除尘设备技术已非常成熟，只是滤袋技术有待提高。
膨体聚四氟乙烯防水透气（PTFE）过滤膜
【产品描述】
PTFE微孔除菌滤膜，由PTFE材料经特殊烧结制成.孔径范围1-0.01μm，可与无纺布、机织布等多种基材进行复合，制成各种除菌滤料。可用作折叠滤芯、滤筒等的过滤介质和滤料.可广泛应用于要求除菌净化和去除细微颗粒的各个领域。
【产品特点】
（1）疏水性强，适用于气体的除菌净化。
（2）耐强酸碱、耐高温、化学稳定性好。
（3）可复进行高温灭菌，使用寿命长。
（4）节能降耗、降低运行成本，适用性广。
【技术性能指标】
过滤精度（μm） 气体0.2um、液体0.2um、 截留率100%、10′CFU/cm2
最大连续工作压力 0.42MPa at25℃
最大反差压力 P 0.40MPa at25℃
气体流量 6.2m3/min、0.13MPa、P0.01MPa、8.0m3/min、0.13MPa、P0.01MPa
完整性测试 B.P0.08MPa，100%异丙醇5.5ML/min
异丙醇：P0.01MPa
【已应用领域】
（1）制药行业发酵工艺、储罐、配料罐等的空气的无菌过滤。
（2）无菌包装的无菌空气过滤。
（3）电子行业中的高纯气体过滤。
（4）无菌用压缩空气的净化。
（5）各种特殊溶剂的除菌净化。
综上所述，开发尘霾净化设备，可在现有的电袋除尘器技术的基础上，对滤袋进行改进、改造，采用膨体聚四氟乙烯新材料滤袋，开发出新型的尘霾净化设备。在不改变火电厂（或其它行业）锅炉现有的除尘设备的情况下，在其下游增设一套新型尘霾净化设备。这样，就能确保锅炉烟气达到国家新的排放标准，不再将PM2.5以上细颗粒物排入到大气中，最终实现治理尘霾的目的。