空氣納米生物自潔式低溫變壓膜靜電除塵關(guān)鍵技術(shù)研究

柴 巖 ，許冬雷 ，繆 宏 ，夏云帆 ，周 旭 ，余文彬 ，周 兵

（1.揚州大學機械工程學院，江蘇 揚州 225000；2.江蘇東澤環(huán)保科技有限公司，江蘇 無錫 214000）

0 引 言

燃氣輪機是一種系統(tǒng)簡單、新型環(huán)保高效、啟停迅速的現(xiàn)代能源設(shè)備，主要以燃氣和空氣為工質(zhì)，并且壓縮空氣還對高溫熱部件和潤滑油起到通風冷卻作用，其性能和運行可靠性受進口空氣質(zhì)量影響。一般來說，燃氣機組工作時所需空氣量是其燃料量的40～50 倍，而環(huán)境空氣中往往充斥著各種雜質(zhì)顆粒，雜質(zhì)易在燃氣輪機壓氣機葉片及通道沉積結(jié)垢，長時間積累，會對葉片造成侵入腐蝕傷害，影響機組的安全工作，還會加速燃氣輪機性能老化，同時因缺乏空氣質(zhì)量和純凈度檢測和監(jiān)測系統(tǒng)，無法及時有效的進行反饋工作。為解決微粒堵塞平葉片冷卻空氣孔使葉片局部過熱燒損的問題，采用低溫變電纖維編織膜除塵技術(shù)，研究壓氣機氣體流速與溫度、空氣濕度、膜材料與結(jié)構(gòu)以及脈沖電壓對除塵效率的影響規(guī)律，解決空中顆粒雜質(zhì)直徑大、含塵量多等問題，使除塵過濾等級達到H13。

1 低溫變電纖維編織膜除塵技術(shù)

圖1 納米生物自潔式低溫變壓膜靜電除塵設(shè)計方案

膜靜電除塵裝置的除塵效率主要受溫度、電壓和自潔程度的影響。為保證膜靜電除塵高效工作，采用低溫變電纖維編織膜除塵技術(shù)，研制具有脈沖供電與氣體再循環(huán)冷卻的輕質(zhì)纖維編織膜高效臥式圓筒型靜電除塵裝置。纖維編織膜具有成本低、質(zhì)量輕、抗拉強度大和抗腐蝕等特點。脈沖供電可避免出現(xiàn)反電暈現(xiàn)象，并節(jié)約電能。除塵器內(nèi)氣體溫度通過經(jīng)冷卻器冷卻的部分尾氣進行調(diào)節(jié)。通過采用纖維編織膜、脈沖供電和溫度調(diào)節(jié)，實現(xiàn)空氣中顆粒雜質(zhì)的直徑＜0.3 μm，含塵量＜0.5 mg/Nm3，除塵過濾等級達到H13。

2 生物納膜噴射抑塵技術(shù)

防止膜靜電除塵裝置集粉塵過多導致除塵效率下降，采用生物納膜噴射抑塵技術(shù)，結(jié)合電磁激振清灰技術(shù)，研制電磁激振式生物納膜自潔裝置。生物納膜具有強電荷吸附性，將其噴射在編織膜表面，能吸附和團聚小顆粒粉塵，進而聚合成大顆粒塵粒，自重增加而沉降，配合電磁激振，大幅度提高其自潔效率，解決自潔時間長、效率低和粉塵二次飛揚的問題，實現(xiàn)編織膜集塵性能的高效還原。

圖2 納米生物自潔式低溫變壓膜靜電除塵技術(shù)路線

3 結(jié) 語

本文針對進氣空氣污染物對壓氣機葉片造成損傷問題，采用低溫變電纖維編織膜除塵技術(shù)和生物納膜噴射抑塵技術(shù)，結(jié)合電磁激振清灰技術(shù)，研制具有脈沖供電與氣體再循環(huán)冷卻的輕質(zhì)纖維編織膜高效臥式圓筒型靜電除塵裝置，實現(xiàn)空氣中顆粒雜質(zhì)的直徑＜0.3 μm，含塵量＜0.5 mg/Nm3，除塵過濾等級達到H13，編織膜集塵性能的高效還原，解決微粒堵塞平葉片冷卻空氣孔使葉片局部過熱燒損、除塵效率下降等問題。