燃料完全燃烧产生的烟尘和煤尘等颗粒物要比不完全燃烧少,因此,在燃烧过程中供给的空气量要适当,使燃料完全燃烧。供给的空气量要大于通过氧化反应式计算出的理论空气量,一般手烧式水平炉排的供给量要比理论量多50~100%,油类或气体燃料喷烧则要多10~30%。供给的空气量少了不能完全燃烧;多了则会降低燃烧室温度,增加烟气量。空气和燃料充分混合是实现完全燃烧的条件。为此,往往在燃烧时喷入热空气或蒸汽进行搅动,或在燃烧方式上采用流化床工艺,使微小煤粒因气流而剧烈运动,这样不仅有利于完全燃烧,而且可增加热交换效率。
由于完全燃烧过程需要足够的炉膛热强度,因此,必须控制燃料投量,多投或少投都会造成不完全燃烧。尤其是小锅炉,投煤后,煤层受高温烘烤,产生大量碳氢化合物,要有足够空气量才能完全燃烧;而投铺新煤层,增加了空气阻力,使空气量供应不足。为此,一般采用二次送风,即从炉膛两侧的上部喷入总风量30%左右的风以补充所需的空气。这对消除投煤阶段产生的烟尘有明显效果。
除尘技术一般包括机械式除尘、湿式除尘、静电除尘和过滤除尘。机械式除尘是利用粉尘的重力沉降、惯性或离心力分离粉尘,其除尘效率一般在90%以下,除尘效率低、阻力低、节省能源。
用机械力(重力、惯性力、离心力等)将尘粒从气流中分离出来。适用于含尘浓度高和颗粒较大的气体,其特点是结构较简单,基本建设投资和运转费用较低,气流阻力小,压力损失一般为10~70毫米水柱,但除尘效率不高,一般只有40~70%,其中离心力除尘器压力损失可达150毫米水柱,除尘效率可达90%。按除尘机械力的不同设计成的除尘器有
重力除尘器、惯性力除尘器和离心力除尘器等。
是用水洗涤含尘气体,使尘粒与液滴或液膜碰撞而被俘获,并从气流中分离出来,随水排出。其优点是除尘效率比机械除尘高,一般能达到80~95%,高效洗涤除尘器可达到99%;缺点是除尘器的气流阻力和用水量都大,运转费用较高,洗涤水必须经处理后,才能重复使用或排放。按除尘作用的过程不同而设计成的除尘器,有
旋风洗涤除尘器、喷射式除尘器、
文丘里除尘器(也称文丘里洗涤器)等数种。
常用的是
袋式除尘器,滤袋材料采用
天然纤维、合成纤维或玻璃纤维,要求过滤材料具有良好的机械强度和耐热性、耐腐蚀性。袋式除尘器的特点是除尘效率高,可达到99%,操作简便,但占地面积大,维修费用高,适用于处理含尘浓度较低的气体,可以去除粒径大于0.1微米的干尘粒。
在集尘电极和放电电极之间通以3~6万伏的高压直流电,在放电电极附近即产生电晕放电,使气流中的尘粒带电荷,带电尘粒被吸引而聚集到集尘电极上,集尘电极上的尘粒用震荡装置消除。
静电除尘器有板式和管式、水平流式和垂直流式、干式和湿式之分。其特点是气流阻力小,能处理高温气体,除尘效率可达90~99.9%,不受尘粒所含水分的影响,适于处理含尘浓度低、尘粒粒径为0.05~50微米的气体。这种设备投资和维修费用较高,占地面积较大。尘粒的电学性质对除尘效率有影响。
此外,还有利用声波和磁力作用的
声波除尘器和高梯度磁力除尘器等。为提高除尘效果,具有不同特点的除尘器,如适于净化高浓度、大粒径含尘气体的除尘器和适于净化低浓度、小粒径含尘气体的除尘器,可以组合使用。