常用的除尘器有电除尘器、布袋除尘器、旋风除尘器等，电除尘器因为可能促进二恶英的再合成，因而使用受到限制。旋风除尘器除尘效率低，一般用作粗除尘，而布袋除尘器除尘效率高，并且能脱除附着在亚微米颗粒上的重金属，因而在垃圾焚烧领域广泛采用。下面分别介绍下旋风除尘器和布袋除尘器。
1.旋风除尘器
旋风除尘器是使含尘气流作高速旋转运动，借助离心力的作用将颗粒物从气流中分离并收集下来的除尘装置。旋风除尘器内的气流状况如图4-11所示。进入旋风除尘器的含尘气流沿筒体内壁边旋转边下降，同时有少量气体沿径向运动到中心区域中。当旋转气流的大部分到达锥体底部附近时，则开始转为向上运动，中心区域边旋转边上升，最后由出口管排出，同时也存在着离心的径向运动。通常将旋转向下的外圈气流称为外涡旋，而把锥体底部的区域称为回流区或者混流区。
图4-11 旋风除尘器内的气体流动示意图［14］
1—上顶盖；2—外螺旋；3—内涡旋；4—内灰环；5—灰斗；6—上涡旋；7—圆筒；8—圆锥；9—外灰环；10—混流区
烟气中所含颗粒物在旋转运动过程中，在离心力的作用下逐步沉降的除尘器的外壁上，并在外涡旋的推动和重力作用下，大部分颗粒物逐渐沿锥体内壁降落到灰斗中。此外，进口气流中的少部分气流沿筒体内壁旋转向上，到达上顶端盖后又继续沿出口管外壁旋转下降，最后到达出口管下端附近被上升的内涡旋带走。通常把这部分气流称为上涡旋。随着上涡旋，将有少量的细小颗粒物被带走。同样，在混流区内也有少量细颗粒物被内涡旋向上带起，并部分被带走。旋风除尘器就是通过上述方式完成颗粒物捕集的。捕集到的颗粒物位于除尘器底部的灰斗中，从除尘器排出的气体中仍会含有部分细小颗粒物。
旋风除尘器的形式很多。按气流进入方式的不同，可大致分为切向进入和轴向进入式两大类，如图4-12所示。切向进入式又可分为直入式和蜗壳式等形式。直入式的入口管外壁与筒体相切，而蜗壳式的入口管内壁与筒体相切。轴向进入式是靠导流叶片促使气流旋转的，因此也叫导流叶片旋转式。轴向进入式又可分为逆流式和直流式两种。
图4-12 旋风除尘器的入口型式［14］
（a）切向进入式；（b）轴向进入式
为了提高旋风除尘器的净化效率或增加烟气处理量，往往将多个旋风除尘器串联或并联起来使用。当要求提高净化效率时，可将2台或3台旋风除尘器串联起来使用，但烟气的处理量并没有变化，这种组合方式称为串联式旋风除尘器组合型式。当要求处理较大的烟气量时，可将若干个小直径的旋风除尘器并联起来使用，但净化效率不变，这种组合方式称为并联式旋风除尘器组合型式。图4-13和图4-14分别为这两种组合型式的示意图。除了单体组合式并联旋风除尘器外，还可将许多小型旋风除尘器组合在一个壳体内，此即为多管旋风除尘器。多管旋风除尘器较单体组合式的布置更紧凑，外形尺寸小，处理烟气量更大。清华大学在长春垃圾焚烧发电厂的260t/d的垃圾焚烧炉上，使用了改进的并联旋风除尘器进行粗除尘。
图4-13 三级串联式旋风除尘器［14］
图4-14 并联式旋风除尘器［14］
除上面介绍的干法旋风除尘器外，还有湿法旋风除尘器。湿法旋风除尘器是将喷淋洗涤和离心分离结合在一起的设备，其净化效率比干法旋风除尘器有所提高。图4-15表示了这种湿法旋风除尘器的除尘过程。在该除尘器的入口处有调节装置，可调节进气速度。烟气由进口切向进入除尘器，在除尘器内部旋转上升，依靠离心力的作用使颗粒物得以初步分离，同时，喷淋装置沿径向往除尘器的筒壁喷淋洗涤液，使颗粒物进一步得到净化。净化后的烟气从除尘器上部排出，洗涤废水从底部排出。
图4-15 湿法旋风除尘器示意图［14］
2.袋式除尘器
袋式除尘器又称布袋除尘器，是使烟气通过滤布将颗粒物分离出来的除尘装置。含尘气体经过布袋的过滤，把粉尘阻留在布袋的外表面上，气体则穿过布袋而得到净化。为了清除布袋上阻留的粉尘，设有清灰机构，把粉尘抖落在灰斗里，再由螺旋输送机输送到一端，由卸灰阀排出。
图4-16为一布袋除尘器示意图，图4-17为一圆筒型布袋除尘器示意图。
滤袋除尘的原理主要包括以下几种机理：
（1）筛滤作用。纤维性滤袋孔隙很小，含尘气流通过时，尘粒被阻挡下来。
（2）惯性作用。当含尘气流接近滤袋纤维时，气流将绕过纤维而过，而灰尘则因惯性作用偏离流线运动，撞击到纤维上而被捕集。
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图4-16 布袋除尘器［1］
图4-17 圆筒形式袋式除尘器示意图［14］
（3）拦截作用。当含尘气体接近布袋纤维时，较小的粉尘随气流一同绕流，若粉尘半径大于粉尘中心流线到纤维边缘的距离时，粉尘则因与纤维接触而被捕集。
（4）静电作用。有些人造纤维滤料当含尘气体通过时，会产生静电现象，从而增加了对粉尘的吸附能力。
（5）扩散作用。一些极细的灰尘（如粒径0.1μm的亚微米粉尘）还可能受到气体分子不规则热运动的撞击，而增加碰撞滤料纤维的机会，并附着在过滤纤维上。
图4-18 几种除尘机理示意图［31］
及时清除滤袋上的积尘是保证除尘器正常工作的关键。附着在滤袋表面上的粉尘层，它本身又是一个过滤层，可以提高除尘器的效率，但积尘过多使阻力剧增，结果使滤袋的过滤风量减少。因此袋式除尘器必须有清灰装置，定期清灰。袋式除尘器的清灰装置对袋式除尘器的工作有很大的影响，目前常用的有以下几种：
（1）机械清灰。利用机械装置周期性地振动或摇动，使滤袋产生振动而清灰的方法，常用的有水平振动清灰、垂直振动清灰、机械扭转振动清灰。机械清灰特点是结构简单、运转可靠，但清灰强度较弱，目前已较少采用。
（2）脉冲喷吹清灰。脉冲喷吹清灰是利用压缩空气（通常0.5～0.7MPa）在极短的时间内高速喷入滤袋，形成空气波，使滤袋由袋口至底部发生急剧的膨胀和冲击振动，造成很强的清落积尘作用。目前，这种清灰方式在垃圾焚烧领域应用较多。
（3）逆气流清灰。逆气流清灰是利用与过滤气流相反的气流，使滤袋变形造成粉尘层脱落的一种清灰方式。其机理是，一方面由于反向的清灰气流直接冲击尘块，另一方面由于气流方向的改变，滤袋产生涨缩振动而使尘块脱落。与脉冲喷吹清灰相比，逆气流清灰具有清灰气流分布均匀、振动不剧烈、对布袋损伤小、适用于长滤袋等优点。
影响袋式除尘器效率的因素主要有以下几个方面：
（1）滤料的好坏直接影响过滤效率，一般来说用细纤维织成的细密而带绒毛的滤料，其过滤效果好，但阻力也较大。
（2）滤袋的过滤风速增加可节省滤料面积，但速度过大，会将已沉积的粉尘吹起，同时也会使阻力增加。为了使袋式除尘器保持一定的阻力，必须根据不同的清灰装置选择适当的过滤风速。
（3）袋式除尘器的工作情况还与气流的温度、湿度、化学性质及尘粒大小有直接的关系。当含尘气流的温度低于露点温度时，水分会凝结在滤料上，造成粉尘结块而不易抖掉，既妨碍除尘器工作又使阻力增加。所以进气温度必须至少高于露点10～20°C。
滤料的性能对袋式除尘器的效率有很大的影响。选择滤料必须根据含尘气体的特性，如粉尘粒度、化学性质、气体温度等为依据。性能良好的滤料，除具有特定的致密度及透气性外，还应有良好的耐腐蚀、耐高温性以及一定的机械强度。燃煤锅炉和垃圾焚烧锅炉排放的烟气中都含有SO2和其它酸性气体，存在着酸腐蚀和酸露点的问题，在国外用于此类烟气处理的化纤材料有德拉纶-T（Dralon-T）、赖登（Ryton）和P84等。德拉纶-T的长期使用温度为125°C，对于温度不稳定和SO2浓度高的烟气不易适应。赖登的长期使用温度为180°C，但对烟气中的含氧量有一定的要求。P84在这方面则显示了其独特的适应性，这种滤料的长期使用温度可达200°C以上，对SO2的适应性强，同时对烟气的含氧量也无特殊的要求，加上这种材质的其它优良特性，在烟气处理上的应用得到了充分的发挥。因而，P84滤料是垃圾焚烧锅炉布袋烟气除尘的一种较为理想的过滤材质。表4-10列举了几种滤料的性能及价格比较。
表4-10 不同滤袋材料的性能及价格比较［14］
注1—差；2—一般；3—较好；4—好；5—很好。
袋式除尘器的优点是除尘效率高，不受烟气中颗粒物浓度及其物化性质的影响。缺点是烟气的含水率较高时易导致清灰困难，烟气温度较高时要求使用耐高温的滤袋材料，其工程投资和运行费用较高。总的来讲，袋式除尘器在生活垃圾焚烧烟气净化系统的应用广泛，是一种非常适宜的高效除尘设备。
3.洗涤器
湿式洗涤器是将烟气与洗涤液体相互密切接触，使污染物从烟气中分离出来的装置。湿式洗涤器既能净化烟气中的粉尘，又能去除烟气中的气态污染物，还可用于烟气的降温、加湿等操作过程。其缺点是处理过程产生废水，必须进行处理；管道和设备的腐蚀严重，洗涤后的烟气温度降低不利于排放扩散。湿式洗涤器的种类很多，有文丘里洗涤器、筛板塔、填料塔等。
焚烧尾气处理系统常用的洗涤器是对流操作的填料洗涤塔（见图4-19），这种塔具有脱酸兼顾脱除碳黑的作用，特别适合于焚烧有机垃圾的小型焚烧炉使用。经过静电除尘器或布袋除尘器除去颗粒物的尾气由填料塔下部进入，首先喷入足量的液体使尾气降到饱和温度，再与向下流动的碱性溶液不断地在填料空隙及表面接触及反应，使尾气中的酸性气体被有效吸收。清华大学在石家庄和宁波承建的医疗废物焚烧炉的尾气处理采用了填料塔，填料为陶瓷拉西环和鲍尔环，气液比8l/m3。
图4-19 湿式洗涤塔示意图［1］
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