静电喷雾除尘适于微细粉尘的理论分析

简要介绍了静电喷雾除尘机理及影响其除尘效率的几个因素．利用类比方法，通过分析荷电液滴与荷电粉尘之间的库仑力、荷电液滴与未荷电粉尘之间的镜象力与粉尘重力之比，从理论上解释了静电喷雾除尘适于微细粉尘的机理     

针阵列对板电晕放电捕集微细颗粒物研究

研究了采用针阵列对板电晕放电对粒径在0.3～10.0μm之间的微粒进行捕集的捕集效率.研究中利用洁净空气量分析其捕集效果,利用Deutsch公式计算微粒的有效驱进速度,根据实验结果和静电除尘理论,分析得到引起捕集效率高的原因是放电区电场强度高,则快速电子密度高,使微粒有效荷电,同时荷电微粒的驱进速度高;针到板之间的间距窄,则荷电微粒的定向运动距离短、电场对其的捕集时间短;直流供电提供稳定的电场,相对于变化的电场来说放电区气流相对稳定,利于荷电微粒定向运动.     

高速载气及离子风对粉尘粒子预荷电的影响

采用线板式电晕放电结构,对通过放电通道的高速粉尘粒子载气实施电离,使粉尘预荷电后,迅速流向电收尘器的收集区.结果表明,离子风速对粉尘预荷电影响甚微,而决定于电场强度和载气速度的大小,所以预荷电区置于高流速的通风管道内,不仅有利于提高预荷电效率,还可以减小除尘器的体积,降低除尘器的能耗及运行费用.     

横向双极静电除尘器空气动力增效

为明确横向双极静电除尘器的空气动力增效机理,基于电除尘器的经典效率公式研究了空气动力对横向双极静电除尘器除尘效率的影响。数值模拟结果表明：横向双极电除尘器内荷电粒子的驱进速度是电场驱进速度与空气动力驱进速度之和。极板迎风面的空气动力增效幅度强于背风面,而极板背风面的低速回流区是主要的收尘区。实验结果表明：空气动力驱进速度与电场风速呈二次曲线分布关系。电场风速小于1.5 m/s时,气流运动强化了空气动力增效幅度;而电场风速大于1.5 m/s后,二次扬尘作用减弱了空气动力增效幅度。横向双极电除尘器除尘效率修正公式表明：在横向双极电除尘器结构参数一定的情况下,除尘效率受静电力和空气动力的共同影响。     

电除尘器宽间距效应的模拟与分析

宽间距电除尘器近１０年来得到了迅速的发展和广泛的应用。作者利用有关实验结果，对原电除尘器数学模型中关于返流损失校正部分的计算进行了修正。利用修正后的模型，在极间平均场强一定的情况下，对板间距增大（３００～６００ ｍｍ）时除尘效率，电场特性、粉尘驱进速度、空间电荷密度以及粉尘荷电性能等的变化情况进行了较全面的分析。在平均板电流密度一定的情况下，分析了大直径电晕极与宽间距配置下的场强变化情况     

ESP电场粉尘非稳态收集过程数值仿真

基于ESP电场荷电粒子非稳态收集理论,得出非稳态收集过程中驱进速度的计算方法.根据紊流传质原理,推导出紊流掺混系数的表达式,并且针对收尘极板表面存在层流边层的事实提出新的极板处边界条件.对于粉尘非稳态收集过程的二维粒子输运方程,采用有限差分方法,运用逐次超松弛迭代法构造静电除尘输运方程的差分格式,利用Matlab仿真语言进行数值仿真,得到静电除尘器电场非稳态粉尘收集过程中不同时刻粉尘粒子的质量浓度分布规律,并根据断面质量浓度分布得出分级效率.对模型不同断面的粉尘质量浓度的实测结果与模拟结果进行比较,二者吻合较好.基于非稳态收集过程的数值模拟得到的收集效率比传统理论计算结果更加准确.     

细颗粒物荷电凝并技术研究进展

我国很多城市存在颗粒粉尘浓度超标的现象,可吸入性粉尘无论对环境和人体都有较大的危害,治理烟尘污染刻不容缓,但粉尘粒径小而难以被除尘器直接捕集,而荷电凝并可通过电场的作用使粉尘粒子荷电而发生凝并,增大有效直径从而便于捕集.综述了国内外电凝并技术的研究进展,主要包括交变电场中同极性荷电颗粒凝并、直流电场中异极性荷电颗粒凝并、交变电场中异极性荷电颗粒凝并;介绍了几种荷电凝并方法,提出提高荷电凝并几率方法的主要发展趋势,为电凝并技术的实际应用和装备开发提供参考.     

复合电晕场中粉尘粒子的荷电机制

分析了场致荷电和扩散荷电的特点,讨论了复合电晕场中粉尘粒子的荷电率。     

粉尘的电晕荷电物理模型

针对目前电除尘技术理论尚不完备,以及电除尘器收尘效率不高且稳定性差的问题,建立了粉尘的电晕荷电物理模型,并深入研究了大气压电场电离放电特征参量的时空演变规律、电离放电通道中的带电粒子复合及其输运特性.实验结果证明:除尘电场的电离占空比可从1.8×10-5提高至2×10-2,带电粒子输运项也可得到2~3个数量级的提高.结果强化了烟尘的荷电、凝聚物理过程,也将大幅度提高烟尘的趋进速度和除尘效率.     

粉尘对介质阻挡放电脱硫脱硝效率影响的研究

火电厂燃煤中排放的硫氮氧化物造成大气污染的主要成分之一,介质阻挡放电是一项有效的同时脱硫脱硝技术,研究了粉尘在介质阻挡放电空间中的电场荷电与扩散荷电;分析粉尘对脱硫、脱硝效率的影响,得出粉尘本身对脱硫有促进作用,提升脱硫效率3%左右,粉尘对NO没有脱除作用,随着输入电压提高,粉尘荷电造成的能量消耗影响减小,粉尘消耗多余能量降低放电空间温度使脱除率有所提升。     

三层多孔板电除尘器气流均布数值研究

气流分布均匀性对电除尘器粉尘脱除效率有着十分重要的影响,通过计算流体动力学软件Fluent对某电厂1 000 MW级机组电除尘器气流均布特性进行数值模拟研究,其中多孔板简化为多孔介质模型,流场的模拟采用k-ε双方程,数值计算采用SIMPLE算法,结果表明,在电除尘器入口喇叭口处设置三层多孔板,且开孔率设置为50%、30%、30%,气流均布性最佳;进口流速为6 m/s时,电除尘器气流均布满足合格要求,并对比了有无灰斗挡板对气流均匀性的影响,发现灰斗挡板可以有效减小灰斗内部涡流现象,提高粉尘脱除效果。     

静电旋风除尘器性能的研究

在分析离心和静电分离综合作用的基础上，建立了修正的平衡轨道模型．利用该半经验模型．可较好地说明静电分离和离心分离作用两者对静电旋风除尘器除尘性能的影响．利用所建立的除尘实验装置，系统地进行了静电旋风除尘器性能实验研究，着重分析了除尘器进口风速、工作电压、电晕极型式和布置方式等因素对除尘器性能的影响．     

轴流旋风分离器特性的数值模拟

为了研究轴流旋风分离器的性能,主要分析2.5~6m/s风速下叶片间距、旋转角度及排尘间隙对旋风分离器阻力和切向速度的影响.结果表明:旋风分离器的阻力随风速的增大而增大;叶片旋转角度对旋风阻力影响不大,但旋转角度的增加可增大最大切向速度;叶片间距变化对阻力和切向速度的影响很大,在6m/s风速下,叶片间距12mm较16mm时阻力增加31.1%,切向速度增大11%;排尘间隙变大可明显增大阻力,对切向速度影响较小.叶片间距为16mm,叶片旋转圆周角为90°,排尘间隙为7.15mm的旋风分离器对A4粗灰的分离效率可达85%以上.本研究结果为轴流旋风分离器几何参数设计提供了依据.     

扩展式旋风分离器的性能计算

本文阐述扩展式旋风分离器的工作原理.通过一系列实验数据,求得准自由涡区的速度函数,计算分离的粒子的直径和处理的空气量,最后给出算例.     

百叶窗对静电除尘器二次扬尘的抑制效应

提出了一种旨在削弱或消除静电除尘器(Electrostatic precipitator,简称ESP)振打形成的二次扬尘现象,借以提高ESP的粉尘捕集效率。建立了静电除尘器电晕电场,流场,颗粒荷电及运动场的二维数值模型,借助有限元软件Comsolmultiphysics进行模拟计算,模拟结果与已公开的电晕电场和除尘效率的实验结果吻合较好。通过添加百叶窗结构在阳极板前形成有效的静止空间,保证在振打清灰时颗粒不与主气流混合,降低二次扬尘。分析了3种不同结构的百叶窗结构,并对百叶窗布置形成进行优化。结果表明：添加百叶窗结构能够降低收尘极板附近气流流速在0.1m/s以下;耦合电场、流场、颗粒荷电运动场可以得出,添加百叶窗后,颗粒被捕集时的速度小于0.2m/s,能够有效的控制二次扬尘,提高除尘器的除尘效率。     

利用高压静电技术改进旋风除尘器性能的研究

常规的旋风除尘器结构紧凑简单、投资省，适用于捕集锅炉排烟中粒径为5－10μm以上的灰粒。在旋风除尘器结构基础上附加高压静电场的作用，可进一步提高除尘效率，特别是提高微米和亚微米灰粒的捕集效率。通过建立实验系统和模型，进行了利用高压静电技术改进旋风除尘器性能的实验研究，并对影响除尘性能的参数，如除尘器进口风速、工作电压等进行了系统的探讨与分析，初步掌握了实验模型的最佳运行工况。     

中国煤种成分对电除尘器性能影响及电除尘器适应性评价

 在分析国内122种煤种的煤、飞灰样成分含量分布的基础上,研究了煤、飞灰成分对电除尘器性能的影响,提出了电除尘器对国内煤种除尘性能的评价方法,并作出评价,最后分析了电除尘器对国内煤种的适应性。结果表明：煤、飞灰成分中的收到基硫份（Sar）、Na2O、Fe2O3、Al2O3及SiO2对电除尘器性能影响很大,其中Sar、Na2O、Fe2O3对除尘性能起着有利的影响,Al2O3及SiO2对除尘性能则起着不利的影响。而且对除尘性能的影响是煤、飞灰成分综合作用的结果。高Sar煤时,Sar对电除尘器的性能起着主导的作用,而低Sar煤时,Sar的影响相对减弱,主要取决于飞灰中的碱性氧化物的含量、烟气中水的含量及烟气温度。国内煤种可以采用电除尘器除尘的煤种数量占全部总数量的97.54%,在排放标准已提高的今天,电除尘器仍有着广泛的适应性。国内少数燃煤电厂电除尘器性能不能满足要求的主要原因不是电除尘器的适应性有问题,而是煤种改变或电场数量偏少、比集尘面积偏小造成的。     

粉尘粒子在多段冲击式静电除尘器中的运动与沉降

本文对粉尘粒子在多段冲击式静电除尘器中的沉降机理进行了研究。在分析气流绕收集极流动的基础上,得出了粉尘粒子运动和沉降的规律,并给出了各种条件下多段冲击式静电除尘器收集效率的计算公式。     

电除尘器的节能控制策略

就电除尘器的节能潜力、控制方法进行了讨论,指出了二次扬尘和反电晕是造成电除尘器能耗过大的主要原因。提出了应该由目前的高电流的"大功率高能耗"单一火花跟踪控制模式转变为高电压低电流的节能控制模式,在提高除尘效率的同时降低电能消耗,同时给出了节能控制策略和系统结构框图。