長期以來，煤炭在我國的一次能源消費中一直占主導地位。目前，其在能源消費結(jié)構(gòu)中所占的比例是70%左右，而煤在世界平均能源消費結(jié)構(gòu)中所占比例僅為25%。我國的能源消費結(jié)構(gòu)明顯失衡，環(huán)境惡化也日益嚴重。2000年的能源消耗總量是近13億噸標準煤，以煤炭為主，占69.9%，石油次之，占25%。天然氣和一次電力分別只占總量的2．8%和2.3%。而根據(jù)中國的能源桌賦條件，這種結(jié)構(gòu)今后20年不可能有太大變化。這對我國新型工業(yè)化道路和全面實現(xiàn)小康社會將造成非常大的壓力叫。歐盟國家經(jīng)濟技術(shù)發(fā)達，能源利用技術(shù)先進，能源消費水平高。2002年原歐盟15國能源總消費量為21億噸標準煤，其中石油占40%，天然氣占23.4%，核電占15.5%，煤炭占14.8%，可再生能源占到6.2%。預計2010年歐盟可再生能源消耗量將提高至12%
國家希望通過實行可持續(xù)發(fā)展的能源戰(zhàn)略，到2020年達到如下理想目標：煤炭消費比例控制在60%左右，可再生能源利用達到5.25億標準煤（其中可再生能源發(fā)電達到1億千瓦）；石油進口依存度控制在60%左右；主要污染物的削減率為45%-60%；
國家能源領導小組辦公室副主任徐錠明描畫了可再生能源的誘人前景，到2010年，中國可再生能源在能源結(jié)構(gòu)中的比例將提高到10%，到2020年將達到16%左右。
中國已出臺《可再生能源法》，在”十一五”規(guī)劃中也明確提出，要加快發(fā)展風能、太陽能、生物質(zhì)能等可再生新能源。因此在國際石油市場不斷強勢震蕩，中國國內(nèi)石油、煤炭、電力資源供應日趨緊張的形勢下，開發(fā)利用綠色環(huán)保的可再生能源，已經(jīng)成為緩解制約中國能源發(fā)展瓶頸的當務之急。國際能源機構(gòu)的有關研究表明，秸稈是一種很好的清潔可再生能源，秸稈是僅次于煤炭、石油和天然氣的第四大能源，在世界能源總消費量中占14%，秸稈的平均含硫量只有3.8‰，而煤的平均含硫量約達1%。秸稈發(fā)電不僅具有較好的經(jīng)濟效益，還有良好的生態(tài)效益和社會效益。秸稈發(fā)電技術(shù)已在北歐等眾多國家中廣泛推廣。在我國也開始逐步被人們所重視了。由于秸稈的本身特性帶來了燃燒過程中產(chǎn)生的煙氣的除塵、凈化等問題。因此有必要對秸稈燃燒發(fā)電的除塵方式加以研究。
2、對秸稈及秸稈灰分的分析
2.1桔桿分類
秸稈分粗料和細料兩種。粗料包括木柴、玉米芯、棉花桿、以及未經(jīng)粉碎的農(nóng)作物秸桿（如稻草等），細料包括：鋸木屑、刨花、谷殼、小樹葉：松針、經(jīng)過粉碎的農(nóng)作物秸桿以及其它可燃的外形細小的物質(zhì)，農(nóng)作物秸稈可以經(jīng)過秸稈顆粒機、秸稈壓塊機壓制成生物質(zhì)顆粒燃料飼料，這樣不僅可以做到秸稈的綜合處理，而且還可以增加老百姓的收入。
木柴可單獨使用，呈紫紅色火焰，如加入粉粒料后則為藍色火焰。木柴含灰分量最低，只有2%。
稻草，為稻谷收割后剩下的谷草，含灰分14%，是秸稈中含灰分量最高的一個品種，單獨使用，積灰過多影響系統(tǒng)運行，建議一般不單獨使用，混合使用比例不宜太大。
稻殼，是稻谷加工大米后的副產(chǎn)物，呈顆粒狀。
豆秸一般有大豆、綠豆、花生苗等，這類秸稈通過切碎或粉碎后是一種優(yōu)質(zhì)燃料，含灰分少，約2—4％。棉桿也是優(yōu)質(zhì)的燃料，其灰分含量約為3%左右。
2.2棉桿的灰分分析
以下以棉桿為例，對其成分和灰分進行分析：
(1)使用瑞士ARL9800XP+型x-熒光光譜儀(XRF)分析棉桿元素，含量如下表：
(2)將棉桿灼燒至900℃，期間經(jīng)400℃炭化，形成殘渣，即灰份。其灰份成分分析如下：
(3)棉花桿工業(yè)分析結(jié)果：
(4)使用元素分析儀分析棉桿中C H N三大元素的組成。
秸稈中堿金屬（如鉀、鈣、鎂、鈉等）的含量較高，煙氣在高溫時（450℃以上）具有較高的腐蝕性。秸稈燃燒后的灰分中二氧化硅含量較高，飛灰的熔點較低，易產(chǎn)生結(jié)渣。
3、目前秸稈燃燒發(fā)電除塵的幾種方式
通過對秸稈和秸稈灰的成分分析，考慮選用合適秸稈燃燒發(fā)電除塵設備。此外除塵方式韻選擇還要綜合考慮秸稈燃燒發(fā)電的形式一一秸稈破碎和煤粉按一定比例混燃、秸稈粗料經(jīng)過螺旋型進料器壓縮燃燒、秸稈細料流化燃燒等。
目前煤粉燃燒發(fā)電及除塵技術(shù)已經(jīng)相當成熟了，而秸稈發(fā)電技術(shù)尚在摸索前進中，由于秸稈的組成成分、燃燒特性、燃燒方式等不同使得其除塵方式也有區(qū)別。
3.1布袋式除塵
(1)布袋式除塵器的優(yōu)點
袋式除塵器的最大優(yōu)點是除塵效率高，而且不受粉塵比電阻變化的影響。目前主機的濾袋接口技術(shù)有了長足進步，使除塵效率更加提高。袋式除塵器的排放濃度普遍低于50mg/Nm3，低于10mg/ Nm3范圍內(nèi)也非罕見。
袋式除塵器的除塵效率最高，并且還能有效捕集對人體危害最大的5微米以下的超細的微小顆粒。近年來，袋式除塵技術(shù)有了長足的進步，主機、濾料、自動控制和應用技術(shù)的水平都有很大提高，使得袋式除塵器對于煙氣的高溫、高濕、高濃度、微細粉塵、吸濕性粉塵、易燃易爆粉塵等不利工況條件有了更強的適應性，并且在加強清灰提高效率、降低消耗、減少故障、方便維修方面達到一個新的高度。
袋式除塵器用濾料、濾袋耐高溫，濾料多樣化，除了諾梅克斯、美塔斯外，P84，萊登(RrTUN)濾料的應用越來越多。特氟綸濾料已有少量應用。由微細玻璃纖維與耐高溫P84等化學纖維復合，利用特殊工藝制成的新型FMS-氟美斯耐高溫針刺氈在鋼鐵、水泥、天然氣、化工等行業(yè)已有不少成功的應用。玻纖濾料在增強其抗折、耐磨性等方面獲得進展。在凈化180—280℃的煙氣時，人們有了更多的選擇余地。針刺氈的后處理技術(shù)多樣化，原來較少應用的防油、防水、阻燃、抗水解等處理日漸普遍，使針刺氈濾料能適應多種復雜環(huán)境，應用更為廣泛。
表面過濾材料的出現(xiàn)和應用，是更為積極的進步，連袋式除塵的機理都有所變化。它對微細粉塵有更高的捕集率，并將粉塵阻留于濾料表面，容易剝離，使設備阻力降低�，F(xiàn)有三種實現(xiàn)表面過濾的途徑：在普通濾料表面復以聚四氟乙烯薄膜；復以具有大量微孔的涂層；以超細纖維在針刺氈表面形成超細面層。
袋式除塵器的自動控制已普遍采用PLC機，工控機(1PC)也已進入這一領域。中、小型設備多采用單片機或集成電路為核心的控制技術(shù)。自控系統(tǒng)的功能更為齊全，對清灰進行程控，自動監(jiān)測除塵設備和系統(tǒng)的溫度、壓力、壓差、流量參數(shù)、超限報警；對脈沖噴吹裝置、切換閥門、卸灰閥等有關設備和部件的工況進行監(jiān)視、故障報警；對清灰參數(shù)（周期持續(xù)時間等）進行顯示。對各控制參數(shù)的調(diào)節(jié)更加方便。
(2)布袋式除塵器的分類
目前袋式除塵器類型大多是按照清灰方式來命名的，主要分為機械振動型、大氣反吹型和脈沖噴吹型三種。
脈沖噴吹型袋式除塵器如上圖1的濾袋是懸掛在花板上的，含塵煙氣從濾袋的側(cè)向進入，流過濾袋周圍，并由濾袋外側(cè)進入濾袋內(nèi)。濾袋內(nèi)側(cè)有支撐的骨架，防止濾袋癟塌，煙塵附著在濾袋的外層。脈沖的高壓空氣通過開口濾袋的頂端噴入袋內(nèi)，引起濾袋外側(cè)的煙塵脫落。大型脈沖袋式除塵器有離線清灰和在線清灰兩種方式。
由于脈沖噴吹型袋式除塵器具有噴吹效果好、設備運行可靠、除塵效率高、阻力小等優(yōu)點，使得脈沖除塵器成為當今袋式除塵器特別是大型脈沖袋式除塵器的主流和發(fā)展趨勢。
袋式除塵器的關鍵在于清灰，清灰效果決定袋式除塵器乃至整個系統(tǒng)的成敗。因此，反吹風等弱力清灰的除塵器從其應用的高潮退了下來，而以強力清灰為特征的脈沖袋式除塵器，克服了傳統(tǒng)脈沖除塵的缺點，而其清灰能力強的特性則比傳統(tǒng)技術(shù)更突出。其優(yōu)點為：濾袋長（6m或更多），占地面積少，設備阻力小，清灰所需氣源壓力低，能源少，工作可靠，維修工作量小等，杜絕了弱清灰類除塵器普遍存在的阻力過高現(xiàn)象，在各行業(yè)獲得日益廣泛的應用。
為了克服自身清灰能力薄弱的缺點，反吹清灰除塵器出現(xiàn)了”回轉(zhuǎn)定位反吹機構(gòu)”。首先用于回轉(zhuǎn)反吹扁袋除塵器，將其發(fā)展為分室停風的回轉(zhuǎn)反吹類型；隨后又用于分室反吹袋式除塵器，以一臺具有多個輸出通道的回轉(zhuǎn)定位反吹閥取代多臺三通切換閥，大大降低了漏風量，有利于增強清灰能力，還減少了機械活動部件和相應的維修工作量。脈沖袋式除塵器大型化的趨勢明顯，性能達到國際先進水平。
據(jù)江蘇淮安秸稈發(fā)電除塵實例知；高效布袋除塵器，除塵效率可達99.9%。布袋除塵器收集的飛灰，采用正壓濃相氣力集中系統(tǒng)，通過管道直接將飛灰輸送到廠區(qū)灰?guī)�，不設中間環(huán)節(jié)，灰?guī)烊萘繛?00ma，灰?guī)斓挠行莘e可滿足儲存1周的全部灰量，為更好地滿足綜合利用的要求，灰?guī)斓撞吭O有兩種卸料方式：其一是由干式散裝機裝入罐式汽車，供干灰用戶；其二是設濕式攪拌機，干灰經(jīng)加水調(diào)濕后裝車外運。
通過對秸稈和袋式除塵器的分析+目前秸稈燃燒發(fā)電非常適合采用布袋式除塵過濾器。對于秸稈粗料經(jīng)過螺旋型進料器壓縮后燃燒發(fā)電的煙氣凈化問題還需綜合考慮飛灰粒徑、飛灰搭橋、布袋清灰等情況，有待進一步研究。
3.2濕式除塵
濕式除塵器，它的種類很多，有水膜除塵器（立式、臥式）、沖擊式除塵器（沖擊水浴、自激噴霧）、噴霧除塵器（噴霧式、填料塔式）、高能文丘里除塵器和強化濕式除塵器。用高能文丘里除塵器，投資最省，但運轉(zhuǎn)費用很高，因為它的喉管氣速高達130 m/s，阻力降高達18kPa，所以為它配置的風機功率很大。所謂強化濕式除塵器，它除了利用常規(guī)濕式除塵器的慣性碰撞、粘附、凝聚等機理來捕塵外，還要利用擴散凝并等作用來除塵，雖然它對微細煙塵去除效率較高，但往往條件不容易實現(xiàn)。
(1)水膜除塵器在熱電廠煙氣除塵中運用廣泛。效率較高，可達98%以上。
溢流復合式花崗巖水膜除塵器主要由文丘里、主筒體、上部注水槽、下部溢水孔、清理孔等組成，其工作原理是：含塵氣流通過進口煙道進入文丘里，在喉部的人口被水均勻的噴人，由于煙氣高速運動，因此噴人的水被其溶化成細小的水霧，濕潤了煙氣中的灰料。在這個過程煙氣中的灰料被濕潤，使它的重量加大而有利于被離心分離，在高速呈絮流狀態(tài)中，由于水滴與塵粒差別較大，它們的速度差也較大。這樣，灰粒與水滴就發(fā)生了碰撞凝聚，尤其是粒徑細小的灰塵料可以被水霧水溶，這些都為灰料的分離做好充分的準備，此后進入簡體。筒體是一個圓形筒體，水從除塵器上部注水槽進入筒內(nèi)，使整個圓筒內(nèi)壁形成一層水膜從上而下流動，煙氣由簡體下部切向進入，在簡體內(nèi)旋轉(zhuǎn)上升，含塵氣體在離心力作用下始終與簡體內(nèi)壁面的水膜發(fā)生摩擦，這樣含塵氣體被水膜濕潤，塵粒隨水流到除塵器底部，從溢水孔排走，在筒體底部封底并設有水封槽以防止煙氣從底部漏出，有清理孔便于進行筒體底部清理。除塵后廢水由底部溢流孔排出進入沉淀池，沉淀中和，循環(huán)使用。凈化后的氣體，通過簡體上部錐體部分引出，從而達到除塵目的。
溢流復合式花崗巖水膜除塵器的特點，造價低，安裝方便，重量輕，降低了除塵器的價格，除塵后的秸稈灰以及秸稈灰渣灰渣全部綜合利用，因而是秸稈燃燒發(fā)電除塵較好的方式。由于采用天然花崗巖，經(jīng)機械加工成圓形彎板，整體結(jié)構(gòu)光滑平整。有耐腐蝕，耐磨損，耐高溫的特性。除塵器上部水槽為陶瓷結(jié)構(gòu)，在使用過程中確保不漏水，增強了除塵器的使用效果。其內(nèi)部平整光滑，耗水量低，降低了運行成本。
(2)水浴除塵器是一種使含塵氣體在水中進行充分水浴的除塵器，用于清除、高溫、高濕度有粘性物質(zhì)的塵埃。沖擊式水浴除塵器工作原理是：含塵煙氣從進口進入除塵器，在進口處裝有噴頭，在噴頭處噴出的水霧會濕潤煙氣中的灰料，在這個過程中灰料被水霧濕潤使它的重量加大而有利于被分離。此后通過由陶瓷板或花崗巖板組成的煙道，并以相當高的速度從隔墻底部與水的狹隙中掠過。由于煙氣高速運動，會激起水而形成水滴和泡沫，并夾帶著它們激起的水滴和泡沫對撞，煙氣中殘留的塵粒被水滴、泡沫粘附而掉落水中，混合水流入循環(huán)池。由于鍋爐的煙氣溫度高，在接觸水面時會產(chǎn)生一定量的蒸汽混合在煙氣中，進一步提高捕集小塵粒的能力。
沖激式除塵器機組有幾種不同型式的排泥漿方法按處理風量的能力分八種規(guī)格。適用于干凈化非纖維性，無腐蝕性的溫度不高于300℃的含塵氣體。適用于煤炭、發(fā)電等企業(yè)。
由于秸稈灰的特性，濕式除塵器比較適用，另外通過濕式除塵產(chǎn)生的灰渣還可直接返回田間利用，是很好的鉀肥。
4、結(jié)論：
從以上對秸稈灰和各類除塵器的研究得出；由于秸稈中堿金屬及氯的含量較高，煙氣在450℃以上時具有較高的腐蝕性；此外，飛灰的熔點較低，很容易產(chǎn)生結(jié)渣問題，形成固體或半流體，運行中會阻礙管道中煙氣與蒸汽的熱量傳輸，嚴重時甚至完全堵塞煙氣通道。鑒于此，通過設置過熱器降低煙氣溫度后，再采用濕式凈化系統(tǒng)進一步降溫、除塵，以免堵塞煙道。這樣秸稈燃燒產(chǎn)生的煙氣可采用濕法煙氣凈化系統(tǒng)凈化除塵，也可通過布袋式除塵器來收集煙氣中的飛灰。如脈動噴射式布袋除塵結(jié)構(gòu)，其容器由壓縮空氣脈沖清洗。布袋式除塵器的排放低于25mgNm3。大大低于燃煤發(fā)電廠的煙灰排放水平。能夠滿足日益嚴格的大氣排放標準。
此外，脈動噴射式布袋煙氣除塵、過濾方式在秸桿發(fā)電技術(shù)上較為先進的丹麥，得到了廣泛應用，富通新能源生產(chǎn)銷售的飼料顆粒機、秸稈顆粒機是養(yǎng)殖戶們生產(chǎn)顆粒飼料很不錯的選擇。
