用电除尘器收集低比电阻粉尘的研究

为了解决用电除尘器收集低比电阻粉尘的问题,提出用导电涂料涂敷ESP极板,使极板表面形成具有一定比电阻的涂层.讨论了普通极板和涂层极板的放电特性,分析表明,只要涂层比电阻在105Ω.cm<ρc<109Ω.cm范围内,即可用以收集低比电阻粉尘.推导出了涂层比电阻计算公式,可精确计算导电粉体在涂料中的掺入比例.利用电除尘器模型对极板有、无涂层时的收尘性能进行了实验对比,结果表明,用电除尘器收集低比电阻粉尘时,极板有涂层时的收尘效率显著高于极板无涂层时的收尘效率.     

双极芒刺电除尘器与单极电除尘器场强分布对比研究

为提高微细高比电阻粉尘的收集效率,提出能同时产生正、负两种极性放电的双极芒刺电除尘器。为分析双极芒刺电除尘器的性能,基于高斯模式和叠加原理建立双极芒刺电除尘器的电场分布理论式。通过与单极芒刺电除尘器和线-板式电除尘器电场的对比分析表明,双极芒刺电除尘器电极间具有更高的电场强度。     

ESP电场中高质量浓度区粉尘气流的强制收集技术

针对目前电除尘器实际收尘效率偏低的问题,探讨了提高电除尘器收尘效率的相关措施.通过电场粉尘传输模型的数学解析和断面质量浓度实测,表明电场中粉尘分布存在质量浓度梯度,愈靠近极板质量浓度愈高.在电除尘器收尘极板末端用吸风口强制收集高质量浓度粉尘气流,对强制收集的高质量浓度粉尘气流采用高效布袋处理或循环至入口进行二级处理,可以显著降低电除尘器出口粉尘排放量.同时强制吸风可以显著改善由于振打清灰造成的粉尘二次飞扬.对等速吸风口流函数的分析,揭示出吸风高度与收尘效率之间的数学关系.     

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     

逆流荷电双区ESP改善高比电阻粉尘除尘效果

为了改善ESP对含高比电阻粉尘烟气的除尘效果,对比测定了常规单、双区及逆流荷电双区三种静电除尘器模型在净化分别含有正常或高比电阻粉尘气体时的U-I特性和除尘效率.常规单、双区ESP在净化含高比电阻粉尘气体的过程中,当极间电压升高至50 kV时,收尘电场发生反电晕,且除尘效率开始下降;而逆流荷电双区ESP净化含高比电阻粉尘气体与净化含有正常比电阻粉尘的U-I特性曲线并无明显差异,两种粉尘的净化效率与极间电压之间的关系曲线也呈相同的变化态势.研究结果证实,对于净化含有高比电阻粉尘烟气,新型ESP可以避免发生反电晕,有效改善除尘效果.     

高比阻荷电粉尘反电晕现象的机理分析

在采用高压直流供电的工业电除尘器中,当粉尘颗粒为高比电阻的粉尘进入强场荷电后到达正电的收尘极板时,易形成负电粉尘层吸附在收尘极板上,不易被振打装置清除形成的反电晕现象。分析了高比电阻的粉尘吸附在收尘极板上极板附近电位和附加反向电场的时间变化趋势,建立了电极中荷电粉尘运动方程,进行了多粒子轨迹模拟,结果表明,由于附加反向电场的存在,部分高比电阻的粉尘将无法到达集尘极,据此分析了反电晕现象的原因并且提出了一种解决方案。     

孔板对微细粉尘收集效率研究

为了解决静电除尘器对微细粉尘收集效率低的问题,设计了孔板作为收尘板.通过测量并比较不同电压下传统板和孔板电晕放电条件下的伏安特性,分析传统板和孔板中粉尘的运动状态,对比了2种收尘极对微细粉尘的收尘效果以及新型除尘器和传统除尘器对微细粉尘的除尘效率.结果表明:同一电压下,2种放电结构产生的放电电流差距较小;随着电压的增加,孔板对微细粉尘收集效果优于打孔板且进入孔板内为小粒径粉尘,线-孔板结构的除尘器对微细粉尘的收集效率较高.     

线板极配湿式电除尘器电晕放电及收尘性能试验研究

极配形式作为电除尘器的核心组成部分,对电晕放电有非常重要的影响,并且影响着电除尘器的收尘效率。本文研究了极配形式为RS二刺芒刺线配480C型板时,电场风速和喷嘴压力对湿式电除尘器电晕放电特性的影响,并进行了收尘试验。结果表明:在相同的试验条件下,随着电场风速的增大,伏安特性曲线有向下偏移的趋势,但是起晕电压和火花放电电压变化不大;相同电场风速下,增加湿式电除尘器的喷水量,其伏安特性曲线向上偏移,而其火花放电电压比不喷水时要低很多。以粉煤灰为尘源进行收尘试验,当电场风速为1.0 m/s,喷嘴压力为0.3 MPa时,湿式电除尘器对粉煤灰中微细颗粒物去除效率可达到90%以上。     

移动式收尘极静电收尘器研究

煤炭燃烧后的灰分及一些工业排烟粉尘一般为中等值比电阻,但也存在一些高比电阻粉尘尘源,由于比电阻值（ρ≥1013Ωcm）过高时,对于常规固定式电极静电收尘器摆锤振打清灰来使尘层与收尘极相剥离的方法是十分困难的。由此,过多积累的电荷产生于收尘极板上就会出现逆电离现象,破坏安定收尘状态。本文基于治理高比电阻粉尘时,保持静电收尘器良好的运行状态的目的,对移动式电收尘器装置作以探讨。     

煤粉用电除尘器的试验研究

本文对煤粉进行了大量的收尘试验和引爆试验，得出了煤粉的驱进速度对影响收尘效率的主要因素和安全防爆问题进行了研究讨论，为煤粉用电除尘器的设计提供了可靠的试验数据和依据。这些工作对用于其它粉尘的电除尘器设计也具有重要意义。     

磁场环境下工作电压对线板式静电除尘器中同种颗粒除尘效率的影响

为了提升线板式静电除尘器(electrostatic precipitator,ESP)的除尘性能,利用Gambit软件构建了ESP网格模型,结合磁场能降低颗粒逃逸率的机理,将磁场引入到ESP中,模拟了同种颗粒的运动轨迹,计算并对比了不同工作电压下的除尘效率。结果表明:磁场的引入可有效提升线板式ESP对同种颗粒的捕集性能,且在低工作电压时更为显著;同一磁场环境下,工作电压对颗粒除尘效率的提升能力由强变弱;随着磁感应强度的增大,颗粒逃逸的数量不断减少,但磁场的相对贡献逐步减小。     

线-板式电除尘器场强正态分布模式假设及其检验

根据线-板式电除尘器的电场分布特征。提出线-板式电极问电场分布服从正态分布假设。在此假设下，以电晕区边缘和收尘极板表面作为边界条件，应用高斯定理导出线．板式电除尘器的电场分布理论计算式。该式与Oglesby等报道的线-板式电场的数值解有极好的一致性。研究表明，无论是单根还是多根电晕线，在电晕区外，所得场强分布式在整个线-板式电除尘器内处处连续可导。     

高流场中微细粉尘荷电凝并粗化对电捕集效率的影响

 目前电除尘器存在微小颗粒粉尘捕集效率低、本体体积庞大和能耗高等问题。本文基于烟道中粒子动量高,放电通道中离子输运特性较好的特点,将离子源、荷电凝并装置设置于电除尘器前烟道中。实验结果表明,离子浓度随电场强度加大而增加;在高离子动量情况下,烟道中的离子浓度可达到1.97×109/cm3,比现有电除尘器的离子浓度高出2~3个数量级;矩形电晕极优于圆形电晕极,而芒刺电晕极起晕电压低,耗能少,产生离子浓度高且稳定,因此以芒刺电晕极为最佳;中位径为0.2?滋m的硅粉、中位径为6?滋m的滑石粉和两种粉体的混合粉等微细颗粒荷电凝并后被粗化为电除尘器有效捕集的颗粒,电捕集效率显著提高。本实验可在不增加电除尘器室数、不改变原有运行方式和运行参数条件下,有效解决现有电除尘器预荷电离子浓度过低问题,增大其捕集效率。     

燃煤电厂电除尘PM10和PM2.5的排放控制IV:采用二维PIV 除尘

 利用粒子成像测速法(PIV)和电子低压冲击仪(ELPI),研究实验室规模的电除尘器(ESP)内电场强度、电晕放电功率和气流场等因素对PM₁₀(粒径小于10 μm 的颗粒物)分级收尘效率.电除尘器为线-板式电极结构,其中板-板间距为200 mm,高电压电极为单根或双根.实验颗粒物采用艾灸烟作为示踪粒子,气体流量85 m³/h,颗粒物初始质量浓度33 mg/m³左右.实验结果表明,随着电场强度或电晕放电功率的增加,在高压电晕极线周围气流场从有规律的单个涡旋发展为相互作用的多个涡旋,优化电晕放电离子风分布是提高PM₁₀收集效率和降低电耗的关键.从颗粒物个数浓度、外加电场或电晕放电功率看,可将电除尘器性能以电场强度为3 kV/cm 为界分为2 个区域.当电场强度低于3 kV/cm 时,分级除尘效率随着电场强度或电除尘指数的增加而增加.然而,当电场强度远大于3 kV/cm 时,收尘效率基本不变或降低.     

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。     

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.     

电除尘器离子浓度的分布

在静电除尘器中,粒子的荷电模型已经确立,电场和其中的离子浓度影响着粉尘的运动、荷电和沉降.实验利用线板式电除尘模型的一个通道,改变施加在电晕极线的电压值和测量点的位置,利用离子浓度测试仪测量收尘极板处离子的浓度,并对离子浓度的分布进行研究,发现当电压升到25 kV以后,离子浓度上升趋势趋于平缓,离子浓度在1013 m-3的数量级.在相同的电压下,收尘极板上正对电晕线A点的离子浓度都是最大的,离子浓度随距A点距离的增大而减小.