云式除尘系统（去除PM2.5）方案说明书2017年x月目录一、项目简介 (2)二、云式抑尘系统 (3)2.1云式抑尘原理 (3)2.2抑尘方案 (4)2.2.1 方案说明 (4)2.2.2 设计参数 (6)三、云式除尘系统 (6)3.1云式空气净化原理 (6)3.2云式空气净化装置系统组成 (7)3.3云式空气净化装置技术特点 (7)3.4除尘方案 (9)3.4.1 方案说明 (9)3.4.2 设备参数 (11)3.4.3 耗水量参数 (11)3.5云式净化器净化目标 (12)四、云式抑尘除尘系统特点分析 (12)五、成功案例.........................................................................错误!未定义书签。

5.1 厦门嵩屿电厂卸船机云式抑尘系统......................错误!未定义书签。

5.2湖南湘潭钢厂云式抑尘系统...................................错误!未定义书签。

5.3广西陆海陕西富平水泥厂云式抑尘系统...............错误!未定义书签。

5.4 中石化岳阳长岭催化剂厂云式除尘系统..............错误!未定义书签。

5.5华能海门电厂云式除尘系统...................................错误!未定义书签。

六、投资估算 (14)6.1云式抑尘系统费用估算 (14)6.2云式除尘系统费用估算 (14)七、项目实施条件 (15)7.1电源 (15)7.2水源 (15)7.3气源 (15)7.4设备安装调试 (15)八、效益分析 (16)8.1社会效益 (16)8.2经济效益 (16)一、项目简介2012年8月2日，环保部下发了《炼焦化学工业污染物排放标准》（GB16171-2012），标准规定于2012年10月1日起实施。

新标准中对于固体推焦及接焦过程中颗粒物排放浓度进行了明确规定：新建焦炉、现有焦炉到2015年1月1日执行颗粒物浓度50mg/m3。

严格环保执法检查，加大对焦炭生产中备煤、炼焦、烟气净化、炼焦化学产品回收、热能利用等各工序水污染和大气污染物排放的专项整治，开展强制性清洁生产审核，实现焦炭生产全行业污染物达标排放，有效改善区域环境。

图1 推焦工艺流程图炼焦过程中产生的粉尘颗粒粒径较小，大部分为PM2.5和PM10，由于其粒径较小，容易在空气中扩散，在空气中与其他污染物质结合易形成雾霾，对环境和人体造成较大危害。

焦化厂在炼焦过程中会产生一定的煤烟粉尘，其主要问题是：焦化炉出焦和装煤不是连续的，中间有一定的空档期，此时入口处于打开状态，由于炉内温度较高，炉内外压差较大，不断有热空气从炉内喷出，并将炉内粉尘带出，导致粉尘扩散进大气中，形成较大污染，而目前的除尘措施无法有效收集。

工艺流程及现场情况分别如图1、2所示。

图2 现场照片本方案针对化工集团有限公司煤焦化公司焦化炉出焦和装煤时产生的粉尘扬尘设计一套符合生产需要、有效解决问题的云式除尘抑尘系统。

二、云式抑尘系统2.1云式抑尘原理美国研究人员发现：当雾滴的粒径接近粉尘粒径时，可以大大提高粉尘与雾滴结合的概率。

如果雾滴直径大于粉尘颗粒，那么粉尘仅仅跟随雾滴周围的气流运动，雾滴和粉尘颗粒接触很少或者根本没有接触而达不到抑尘作用，如图3所示。

如果雾滴颗粒和粉尘颗粒大小接近，粉尘颗粒随气流运动时与雾滴颗粒碰撞、接触而粘结在一起。

雾滴颗粒越小，聚结的可能性越大，随着聚结的粉尘团变大加重，从而很容易降落。

图3 云式抑尘原理图4 云式抑尘过程示意图云式抑尘系统采用压缩空气与水产生超声波振荡，将水分裂雾化成粒径10μm的水雾，喷射在扬尘点上方形成一定厚度的“云层”，将粉尘包围在“云层”下面。

当粉尘随气流上升通过“云层”时，一方面，水滴会与粉尘粒子结合（“团聚”效应），粉尘颗粒会不断聚集沉降，达到降尘和净化空气的目的；另一方面，空气中被水滴浸润的粉尘颗粒洒落于物料堆表面时，也会浸润粉态物料，从而抑制粉尘飞扬。

2.2抑尘方案2.2.1 方案说明图5 喷嘴喷雾示意图云式抑尘系统采用澳大利亚EnviroMist喷嘴，将水分裂雾化成粒径10μm的水雾。

本项目是通过沿集气孔三面布置喷头实现抑尘，如图6所示。

开始推焦时，通过自动化控制系统将喷头杆件推出，打开喷雾开关，布置在集气罩下沿的喷头沿集气罩延伸方向喷雾，在集气孔下方喷射出三道雾墙，形成一个密闭空间，有效延长集气罩长度，并且不影响炼焦工作的进行，抑制粉尘向外扩散，直到装煤完成。

该方案主要有以下几个方面的特点：一方面，雾滴会和逸出的粉尘颗粒结合，粉尘颗粒会不断聚集沉降，达到降尘和净化空气的目的；另一方面，三排喷雾组件喷出的雾滴形成三道“云墙”，防止粉尘四处逃逸，并且可以诱导粉尘向上抬升，通过集气孔的负压进入云式除尘设备被高效处理，有效解决车间扬尘问题，抑制烟尘和烟气四处扩散。

装煤过程结束后，炉门关上，抑尘过程结束，喷头杆件通过自动化控制收回，防止粉尘堵塞喷头，延长其使用寿命；最后，粉尘治理的形式为流体遮挡和流体诱导，能有效提高集气罩系统对粉尘的收集效率而不会影响炼焦工作的正常进行。

图6 接焦车抑尘系统安装示意图2.2.2 设计参数喷头喷射角度（与炉门所在平面夹角）：45°喷头安装间距：20cm喷头喷雾距离：3-4m三、云式除尘系统3.1云式空气净化原理云式空气净化机理图云式空气净化系统是兰州大学王博教授课题组经过长期的研制开发，设计的新式空气净化装置。

其技术原理为：效仿自然降雨过程，构建相对湿度过饱和的环境，类似于云雾形成条件，在扰动的流场中粉尘颗粒与饱和水蒸汽充分混合，饱和水蒸汽以粉尘颗粒为凝结核液化并附着在粉尘颗粒（“云”物理学原理）使粉尘颗粒粒径不断增大。

其不仅改善了粉尘颗粒的亲水性能，而且增大了粉尘的体积与重量，从而降低其流体曳力，使超细粉尘颗粒的捕集效率大大提高。

与此同时，过饱和雾气中的液滴与粉尘颗粒相互碰撞，发生聚并、凝结等微物理过程。

图7 云式空气净化机理图云式空气净化装置通过雾化喷嘴产生微米级的水雾，形成过饱和湿度的环境；空气中的过饱和水以细微粉尘为凝结核生成大颗粒的雾滴；雾滴随气流进入到云式除尘器本体，将粉尘和雾滴收集下来；最终将洁净空气排出。

3.2云式空气净化装置系统组成图8 云式空气净化装置系统图云式空气净化装置包括控制系统、喷雾组件、水气源部分、本体和过滤器、供水管路及阀件组成（图8）。

1、控制系统：包括PLC、压力传感器、压力调节阀、电磁阀、电控柜、除尘风机等。

2、喷雾组件：采用澳大利亚进口雾化喷嘴，形成过饱和湿度环境，从而形成人造云雾。

3、水气源部分：水、气源供给的质量好坏直接影响到喷嘴的使用性能及寿命。

喷嘴工作是根据水气的分配比例，达到最佳的雾化效果，从而能提高云式除尘器的除尘效率。

干净的水、气源可以防止喷嘴的堵塞。

4、本体：粘有煤粉的雾滴，在云式除尘器内，被强制从诱导风内被分离出来，最终落入排污管内而被排出至废水处理设施内；干净的空气排出。

5、过滤器：用于净化系统的水源，使得水质达到微雾抑尘系统要求。

6、供水管路及其阀门组件：将各部件连接起来，形成供水通道；包括高压部分和常压部分。

3.3云式空气净化装置技术特点与传统的湿式除尘器相比，云式空气净化装置具有以下优点：（1）云式空气净化装置采用微米级雾化喷嘴产生云雾，通过水雾与粉尘颗粒的结合使得小颗粒的粉尘增大、增重，再进行脱除，脱除效率达到99%以上，对于PM2.5的去除效率也在90%以上，出口粉尘浓度能够达到10mg/m3以下，远高于其他传统除尘器的效率。

表1 云式空气净化装置除尘效率对照表进口浓度（mg/m3）出口浓度（mg/m3）除尘效率200 0.3 99.85%500 1.2 99.76%1000 3.6 99.64%2000 6.3 99.69% （2）产生云雾的关键部件就是喷嘴，优质的喷嘴能够产生适宜细度的雾滴，能防堵塞、耐磨。

云式环保采用澳大利亚EnviroMist微雾喷嘴，得益于特殊的喷嘴结构，能够稳定地产生细颗粒雾滴，雾滴的粒径≤10μm，使用寿命长，维护费用低。

图9 喷嘴示意图（3）云式空气净化装置的引风机安装在系统的末端，空气中的粉尘浓度极低、不含水滴，因此风机的叶片不易磨损和腐蚀，不会因粉尘和水雾凝结在叶片上而造成风机运行不稳定，风机使用寿命长，维护费用低。

（4）云式空气净化装置耗水量低，云式空气净化装置本体运行过程中不消耗水，仅利用水雾系统产生的水雾。

因此，云式空气净化装置本体排出灰浆水量小，减少了后续的废水处理量。

（5）云式空气净化装置的收集物是水溶液形式，不会粘结在本体壁面，也不会造成排污口堵塞。

（6）云式空气净化装置采用澳大利亚进口的微米级干雾喷嘴，雾化效果好，耗水量小，不易堵塞，使用寿命长。

（7）云式空气净化装置无易损件，运行维护简单，维护费用低。

3.4除尘方案3.4.1 方案说明云式除尘技术师法大自然成云降雨的过程，尾气中的微尘颗粒起到了凝结核的作用。

当过饱和水汽接触颗粒表面时，就会以微尘颗粒为凝结核在其表面液化，使得颗粒表面变得湿润，从而大大增加颗粒的粘性，有利于颗粒团聚形成超过10μm以便后续分离收集。

除尘时，先打开引风机（引风机风量由变频器控制），含尘气体在引风机负压作用下进入集尘罩，经过内置微米级超细喷雾喷头的云雾发生器，再进入颗粒长大区，在此期间细颗粒物与云雾发生器生成的过饱和水蒸汽结合，使细颗粒物粒径长大。

最后气流被送入云式除尘器，颗粒物在其内部相互碰撞凝结，利用超重力分离机理对颗粒物进行三级分离收集，收集的颗粒物通过排灰装置排出；净化后的气体由引风机出口排出，在排出口可监测气流中颗粒物的出口浓度。

针对焦化炉推焦车入口产生的扬尘，本方案采用云式空气净化装置来进行治理。

图10 云式除尘系统示意图云式除尘器采用负压将粉尘吸入集尘罩，然后进入风管，经过云雾发生器降低速度充分与云雾发生器喷嘴喷出的雾滴结合成大颗粒，再通过云式除尘器排污管将污染物排出，从而达到抑尘效果。

喷嘴组件采用澳大利亚EnviroMist品牌，采用316不锈钢制作，具有防堵、耐磨、防腐等特点，使用寿命长。

喷雾组件布置在云雾发生器中，利用水气分配器来安装喷嘴进行喷雾。

图11 云式净化器安装示意图图11、12所示，如图所示，在接焦车上安装云式净化器，连接在烟气出口。

雾化箱放置于云式除尘器前段，通过管道与集气罩连接，云式除尘器后边接高压风机，电控箱、储气罐和空压机等设备布置于云式除尘器和雾化箱侧面。

云式净化器净化后产生的污泥浆排入污泥池，沉淀净化后处理后继续循环利用。

在接焦车下方设置水槽，用于给云式除尘器提供水源和冷却水的循环利用云式除尘器直径约为3.4m，雾化箱长度为3.5m，宽度为2.5m。