脉冲电晕等离子体烟气脱硫工业试验研究

利用建造在四川绵阳科学城热电厂的最大烟气处理量为20 000 m3/h的脉冲电晕等离子体烟气脱硫工业中试装置,研究了影响脱硫效率的因素,获得了最佳工艺参数。究结果表明,当烟气温度在65～70℃,烟气水分含量约10％,氨硫化学剂量比为1∶1,烟停留时间大于6 s、能耗低于5 Wh/Nm+3等条件下,脱硫率达85％以上。     

脉冲放电激发反电晕的研究

针对高压脉冲电源反电晕放电进行实验研究。采用正极性固态Marx脉冲发生器作为放电电源，以中间添加蜂窝介质的针板作为放电电极，设置正极性矩形高压脉冲输出电压为0～20 kV可调，工作频率为0～1000 Hz可调，脉冲宽度为10～500 μs可调，进行反电晕放电实验，并根据电源和电极参数对影响放电电流大小的因素进行分析。进一步，在相同放电电极参数条件下，将高压脉冲反电晕与直流反电晕进行了对比研究。研究结果表明：介质厚度、针板间距、脉冲宽度和放电频率均对反电晕放电电流有一定影响；在脉冲放电频率为100～1000 Hz时，发生反电晕的相同电压下，脉冲反电晕放电电流大于直流反电晕放电电流，证明高压脉冲激发反电晕放电效果更好。     

非平稳态等离子体降解流动态低浓度甲苯气体的研究

利用介质阻挡放电产生的非平衡态等离子体对常压下流动态含甲苯的空气进行处理,研究了流量和极间电压对降解甲苯的影响,当电压达到7200V时甲苯降解率最高达100％,产物为CO2,CO和H2O,此时产生的CO2也最多;随着流量的提高其降解率呈下降趋势,并且产物中CO2与CO的比也下降,研究结果为非平衡态等离子体降解甲苯的实际工业应用提供了一些依据。     

脉冲电晕放电特性研究

对脉冲电晕放电系统的伏安特性进行了理论分析、以便为脉冲放电系统的实际应用提供依据。推导出了脉冲放电电压、放电电流和脉冲上升时间的理论公式;分析了回路参数对脉冲放电特性的影响;     

脉冲等离子体脱硝技术的试验研究

本文采用脉冲前沿７０ｎｓ，脉冲宽度６００ｎｓ的短脉冲高压，通过线－筒式电极系统产生的等离子体，消除烟气中ＮＯ，目的是解决环境保护中的酸雨问题。通过实验给出ＮＯ的消除率与脉冲电压极性、脉冲频率及气体温度、停留时间、初始浓度的关系。浓度为２００×１０－６的含ＮＯ混合气体通过电极系统。在常温２０℃、脉冲频率为５０Ｈｚ、停留时间１０ｓ、脉冲峰值为６０ｋＶ时，ＮＯ的消除率几乎可达到１００％。     

正脉冲电晕放电的数值研究

根据等离子体的流体方程提出了脉冲电晕放电中流注形成和传播的数学模型，导出了流注空间电荷电场的普遍积分表达式，用Ｆｌｕｘ－ＣｏｒｒｅｃｔｅｄＴｒａｎｓｏｐｏｒｔ（ＦＣＴ）算法，就实验中所用的超窄脉冲电压波形对该模型进行了数值求解，得到了带电粒子密度电场和电子温度等参量沿流注发展轴线上的时空分布。     

脉冲电晕放电多种污染物协同脱除的研究

脉冲电晕放电电凝并结合直流收尘不仅能够有效提高对亚微米颗粒的捕集效率,而且对烟气中其他污染物也有脱除效果.通过小型试验平台的大量实验,研究了脉冲峰值电压、脉冲频率、停留时间和初始粉尘浓度对燃煤飞灰中亚微米颗粒脱除效率的影响;脉冲峰值电压、脉冲频率、烟气速度和水蒸气体积分数对SO2,NO,HgO的氧化效率的影响.结果表明:PM1,SO2,NO和HgO的协同脱除效率可以分别达到90%,97%,50%和50%以上.通过小型试验台的成功经验,进而设计并建立了中试试验平台.     

脉冲等离子体烟气脱硫和除尘的协同效应

研究了高压窄正脉冲电晕等离子体同时脱硫和除尘的规律以及两者在脱除过程中的相互影响。结果表明，窄正脉冲电晕对烟气ＳＯ２的氧化脱除很有效，除尘效果优于传统静电除尘器的直流电晕方式；烟气中粉尘和ＳＯ２之间在脱过程中存在良好的协同效应，对降低整个过程的能耗有利，肯定了在传统静电除尘设备基础上，采用窄脉冲供能集烟脱硫的除尘为一体的可行性。     

CO在脉冲电晕场中氧化的实验研究

对ＣＯ在脉冲电晕场中的氧化脱除进行了实验研究。研究表明，采用高压超窄脉冲流柱电晕放电可使ＣＯ的氧化脱除率达８０％以上。     

针-板式流光放电结合脉冲电源降解甲苯

放电等离子反应器的结构与高压电源的匹配对于VOCs的降解产生重要影响.采用针-板式反应器并引入脉冲高压和交流高压,采用3种不同电极形状(锥形、圆台、扁平)对甲苯的降解特性进行了实验研究.结果发现:脉冲电源可以提高电极间的击穿电压,并使流光放电更加稳定,产生瞬间高能粒子,从而提高甲苯的脱除效率;不同的电极形状对放电特性及降解率产生影响,圆台形电极获得最大的甲苯降解率和降解效率.     

脉冲放电等离子体催化脱硫技术的试验研究

利用 10 -9s高压脉冲将CO2 部分分解为CO ,使用具有选择性的催化剂 ,由脉冲放电产生的部分高能电子提供反应所需能量 ,将烟气中的SO2 还原为单质硫 .在常温下进行的试验结果表明 :在气体流量为 70 0L/h时 ,脱硫率达 90 %以上 ,而能耗只有 2 .7W·h/m3 左右 .脱硫率随脉冲电压频率的增加而增加 ,存在一最佳值 .脱硫率随气体流量的增加而减小 ,当流量大于某一值时 ,这一影响更加明显     

Ne气负脉冲电晕放电等离子体电子温度测量

依据荧光发射谱谱线强度正比于激发态粒子数原理,通过测量不同激发态能级所发射荧光谱线的相对强度,对Ne气脉冲电晕放电等离子体平均电子温度随峰值电压、样品气压的变化以及有效电子温度的时间行为进行了实验研究.结果表明,平均电子温度随放电峰值电压、样品气压均呈现近线性的变化趋势;而有效电子温度随时间变化先于脉冲电晕放电电流的变化.     

柴油机排气微粒脉冲荷电特性的研究

对柴油机排气微粒脉冲放电的荷电特性进行了计算分析.结果表明,脉冲电晕放电可以显著地提高微粒的荷电量,荷电量增加最多的是粒径为0.5～1μm的微粒,这对柴油机排气微粒的凝并及静电收集是非常有利的.     

雾化电晕放电静电除尘的实验研究

采用模拟除尘装置,对雾化电晕放电和干式电晕放电的电晕起始状态、伏-安特性和除尘效率进行了比较,对雾化电晕放电中新的放电特性和除尘机制进行了分析.实验表明,在相同电压和较高烟气流量条件下,除尘效率从干式负电晕放电的78.2%提高到雾化负电晕放电的84.2%.其中雾化负电晕放电更适合应用于烟气中颗粒污染物的去除,而雾化正电晕放电中扩大的低温等离子区对雾化循环水的净化起到重要作用.     

脉冲电晕对燃煤烟气中NO和SO_2的脱除研究

利用手烧炉燃煤所产生的烟气和高压脉冲电源，研究脉冲电晕放电对真实烟气中ＮＯ和ＳＯ２的脱除规律，结果表明：随着脉冲电压和脉冲重复频率的增大，电晕对ＮＯ和ＳＯ２的氧化脱除量增大，但随烟气流速的增大（即处理时间缩短）而变小；负脉冲电晕对ＮＯ和ＳＯ２的氧化脱除量比正脉冲电晕的低；当氨浓度为ＳＯ２浓度的４～５倍时，氨本身对ＳＯ２的脱除效率可达到８８％，但氨本身对ＮＯ没有脱除作用；在氨本身对ＮＯ和ＳＯ２脱除的情况下，脉冲电晕放电促使了ＮＯ脱除，但若氨不过量（能完全被ＳＯ２吸收），则放电对ＳＯ２没有进一步的脱除作用。     

负电晕放电等离子体雾化水处理器的设计

为提高放电等离子体技术脱除水中污染物的效率,设计了一种采用负电晕放电方式的水处理装置:待处理水自放电喷嘴电极进入放电反应室,经放电雾化形成小液滴,大大增加了放电等离子体对水中污染物的作用几率.研究了不同喷嘴电极直径和雾化水流量对该处理器电气特性的影响,并对放电等离子体进行了发射光谱的测量.     

电晕放电辐射场实验研究

针对带高压物体的电晕放电辐射信号的时域、频域特征开展研究,对静电电晕放电电流、辐射场进行了理论分析,设计完成了静电电晕放电电流及辐射信号实验.研究发现,不同极性电晕放电的辐射场波形测试有明显差别:实验条件为负极性时,先发生电晕放电,但正极性放电发生时,脉冲幅值比负极性时大;负电晕电流脉冲波形的上升时间小于正电晕电流.实验结构不同,电晕放电辐射场的特征不同:利用电晕放电针与直流高压源直接相连的实验结构得到的放电波形的上升时间为十几个ns,频率分布集中在20～100 MHz;利用孤立导体电晕放电实验结构得到的放电波形的上升时间为几个ns,频率分布集中在200～600 MHz.结论对于研究带高压物体的电晕放电辐射信号特征具有很好的参考价值.