二次清洁

煤燃烧废物过滤系统的开发者称，如果将过滤系统加倍，则能过滤掉几乎所有的灰尘，并且所需的袋滤捕尘室会更小。

Big Stone电厂位于南达科他州多风的平原上，在Milbank附近。与所有烧煤的电厂一样，作为燃料燃烧的副产品，Big Stone排放出很多微尘颗粒。这些煤尘曾一度薰黑了东部的工业城市，直到现在还在污染着中国的空气。

工厂的运营商，即位于明尼苏达州Fergus Falls的Otter Tail电力公司最近在工厂安装了一个实验性控制系统，用于净化排放物中有毒的粉尘。结果如何呢？该控制系统的开发者，即位于北达科他州Grand Forks的能源与环境研究中心高级研究管理人员Stanley Miller说：“从烟囱里排放出来的空气比周围的空气还要清洁”。

灰尘布满了Big Stone的混合收集器。

Big Stone安装的排放控制系统目前还在接受评估，但看起来比较有效。“这项技术并不能解决所有的问题”，位于匹兹堡的国家能源技术实验室项目经理John Rockey说，“但它比目前市场上的所有技术都要有效”。

粉尘排放一直是火电厂的致命问题。这些微尘或来源于燃料的不完全燃烧，或来源于挥发性物质的冷凝，例如硫化物。研究表明，这些颗粒可能导致一些疾病的发生，尤其是哮喘与支气管炎。

静电除尘器是美国最常用的燃煤锅炉粉尘控制装置。Miller估计，约80%到90%的工厂使用的是这种装置。当微粒在排气流中冷凝时，电极对其加载一定的电荷，这些颗粒会被吸到带有相反电荷的静电除尘器金属板上。金属板收集灰尘的过程与计算机监视器吸引灰尘的道理是一样的。

不幸的是，除尘器无法除去小于2.5微米的颗粒，而这些颗粒最容易在肺部沉积，长期积累会诱发疾病。“不能有效收集的粉尘是健康方面的最大问题”，Miller说。

另一项技术在除去这些更细小的颗粒方面比较有效。它让气流通过一个织物过滤器--一种高技术的真空吸尘器袋。这些过滤器能有效除去更细小的颗粒。但是这些被他们称为“袋滤捕尘室”的过滤器过滤速度非常慢，因此成本比较高。

根据与能源部签定的一个合同，Miller和他的同事将过滤器与除尘技术完美结合，制造出一种被称为高级混合微尘收集器的装置。废气先通过一个除尘器，除去90%-95%的灰尘，然后再经过一个织物薄膜才能排到空气中。该系统能除去废气中99.995%的颗粒-与现行设计相比效率成倍提高。

另一方面，因为除尘器已预先进行了除尘，并且一个“吹回”系统还定期将气流吹回过滤器进行清洁，因此戈尔(Gore)与马里兰州Elkton的合伙人一块设计的织物薄膜可能仅有目前过滤器的1/10。

“这项技术能大大提高过滤速度”，Miller说，“因此，过滤区域的设计可能比传统织物过滤器小。这就是它的引人之处。”

国家能源技术实验室的Rockey称，真正的考验是成本。“我们认为这方面还有提高的余地，”Rockey说。该系统的经济性要等运行两年后再进行评估。

但在Miller看来，混合排放控制的价值在于它为新的火电厂重新开启了一块很大的领地--尤其是在人口密集或生态敏感的地区。“如果能将微粒排放降低到这个程度”，Miller说，“你可以在任何地方建设火电厂”。

Jeffrey Winters，副编辑

美国机械工程师协会，版权所有，2003年7月