煙氣氣體成分對(duì)靜電除塵器放電及脫除效率影響的研究
發(fā)布時(shí)間:2021-06-18 20:48
隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,社會(huì)對(duì)于能源的需求量日益增大。由于我國(guó)能源分布格局,使我國(guó)的能源結(jié)構(gòu)中煤炭長(zhǎng)期占據(jù)著主導(dǎo)地位,然而煤炭燃燒產(chǎn)生的大量顆粒物給大氣環(huán)境帶來了嚴(yán)重的污染;痣娦袠I(yè)作為我國(guó)煤炭消耗量最大的行業(yè)是節(jié)能減排的重要目標(biāo),日益嚴(yán)格的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)對(duì)火力發(fā)電的顆粒物排放提出了更高要求。目前火電廠多采用靜電除塵器作為其主要除塵設(shè)備,而煙氣成分是影響靜電除塵器工作效率的重要因素之一。因此,探究不同煙氣成分對(duì)靜電除塵器放電和脫除特性的影響規(guī)律和機(jī)制,對(duì)進(jìn)一步提高顆粒物脫除效率有重要意義。本文通過實(shí)驗(yàn)和數(shù)值模擬方法,研究了主要煙氣成分對(duì)靜電除塵器放電伏安特性和放電反應(yīng)的影響規(guī)律,探究和討論煙氣成分對(duì)顆粒物荷電和脫除效率的影響。首先,使用COMSOL軟件建立了模擬煙氣的電暈放電模型,分析研究了煙氣中O2、H2O、CO2濃度變化對(duì)負(fù)電暈放電特性影響機(jī)理。研究結(jié)果表明,在N2/O2放電體系中,O2濃度增大,電子數(shù)密度減小,正離子中O2+...
【文章來源】:浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:102 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
015到2017年城市年均PM2.5分布情況[13]
浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文第一章緒論2圖1-12015到2017年城市年均PM2.5分布情況[13]現(xiàn)有研究表明,PM2.5對(duì)人體健康有嚴(yán)重危害[15],PM2.5由于粒徑較小,具有更大的比表面積,因此更容易成為大量有毒有害物質(zhì)的攜帶體,其同時(shí)具有大氣中輸送距離遠(yuǎn)、滯留時(shí)間長(zhǎng)的特點(diǎn)。PM2.5由于粒徑較小,進(jìn)入人體后不僅能沉積在肺部引發(fā)呼吸系統(tǒng)疾病,一部分顆粒能通過肺泡進(jìn)入血液循環(huán)系統(tǒng),從而引發(fā)心腦血管、神經(jīng)系統(tǒng)等疾病[16-17]。因此,過量PM2.5會(huì)對(duì)人體健康造成嚴(yán)重的威脅[18]。據(jù)統(tǒng)計(jì),PM2.5濃度每升高10μg/m3,人群死亡率、肺癌和心肺疾病的死亡率分別增大4%、8%和6%[19]。除了健康影響外,PM2.5形成的霧霾會(huì)嚴(yán)重影響交通安全,影響人們?nèi)粘3鲂小M2.5對(duì)光的散射作用使霧霾天氣能見度低,嚴(yán)重威脅地面交通安全和航班的正常起降[20]。研究表明,當(dāng)車速和車流量固定不變時(shí),霧霾等級(jí)每升高一級(jí),發(fā)生交通事故的概率增大17%,當(dāng)霧霾等級(jí)大于等于4級(jí)時(shí),交通事故的發(fā)生頻率明顯增大[21]。圖1-2霧霾前后能見度對(duì)比[22]
浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文第一章緒論7下正離子和中性分子的核心反應(yīng)。TomoyukiMurakami等人[59]研究了含有濕空氣的大氣壓氦氧等離子體的化學(xué)動(dòng)力學(xué)和活性組分,并給出了相關(guān)反應(yīng)和動(dòng)力學(xué)參數(shù)。Cenian等人[60]研究了CO2激光氣體混合物中等離子體化學(xué)反應(yīng)的模型。圖1-3電暈放電示意圖1.2.3.顆粒物脫除及荷電的研究顆粒物的脫除效率受到粉塵比電阻、氣體濕度、煙塵濃度、氣體流量和溫度、除塵器結(jié)構(gòu)等多種因素的影響[61]。目前研究者針對(duì)這些影響因素進(jìn)行了大量實(shí)驗(yàn)和數(shù)值模擬研究。朱唯卓等人[62]研究了溫度對(duì)顆粒物脫除效率的影響,結(jié)果表明溫度升高脫除效率增大。尹連慶等人[63]研究了粉塵比電阻對(duì)顆粒物脫除效率的影響,結(jié)果表明比電阻過高或過低都會(huì)使靜電除塵器的脫除效率降低。Nouri等人[64]研究了相對(duì)濕度對(duì)靜電除塵器脫除效率的影響,結(jié)果表明相對(duì)濕度增大使靜電除塵器脫除效率提高。顆粒物荷電量的大小是直接影響其脫除效率的關(guān)鍵因素,靜電除塵器工作的許多環(huán)境參數(shù)都是通過影響顆粒物荷電量從而影響其脫除效率。因此,研究者針對(duì)不同情況下顆粒物的荷電量進(jìn)行了大量實(shí)驗(yàn)和數(shù)值模擬方面的研究。江建平等人[65]針對(duì)細(xì)顆粒物脈沖荷電及其凝并特點(diǎn)進(jìn)行了研究,研究表明,在脈沖放電中,顆粒存在異極性荷電,小顆粒帶正電,大顆粒帶負(fù)電。這為使用脈沖電進(jìn)行顆粒團(tuán)聚提供了良好的基矗同時(shí),使用電凝并技術(shù)后,顆粒物脫除效率顯著提高。Jian-PingZhang等人[66]通過二維線板式靜電除塵器模型研究擴(kuò)散荷電對(duì)PM10收集效率的影響,同時(shí)研究了電壓、氣流速度和顆粒分布對(duì)擴(kuò)散荷電和收集效率的影響。涂功銘等人[67]使用ELPI儀器,對(duì)帶電顆粒在流動(dòng)過程中的荷電量損失進(jìn)行了測(cè)量,研究表明顆粒電荷的損失機(jī)制主要是空氣中離子對(duì)顆
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]電除塵器內(nèi)部流動(dòng)特性的數(shù)值模擬[J]. 裴藝凱,楊振民,黃超,孫巖,王佳豪. 應(yīng)用能源技術(shù). 2019(11)
[2]PM2.5分析方法、組分特征及來源研究進(jìn)展[J]. 姜洪進(jìn),解靜芳. 環(huán)境衛(wèi)生工程. 2019(02)
[3]光電離速率影響大氣壓空氣正流注分支的機(jī)理研究[J]. 涂婧怡,陳赦,汪沨. 物理學(xué)報(bào). 2019(09)
[4]300MW燃煤電站化學(xué)團(tuán)聚強(qiáng)化飛灰細(xì)顆粒物排放控制的研究[J]. 郭沂權(quán),趙永椿,李高磊,張軍營(yíng). 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2019(03)
[5]低低溫電除塵技術(shù)適用性及污染物減排特性研究[J]. 劉含笑,姚宇平,酈建國(guó),何毓忠,陳招妹. 動(dòng)力工程學(xué)報(bào). 2018(08)
[6]燃煤電廠顆粒物超低排放技術(shù)路線選擇[J]. 孫雪麗,朱法華,王圣,李輝. 環(huán)境工程技術(shù)學(xué)報(bào). 2018(02)
[7]基于貝葉斯模型的霧霾天高速公路交通事故發(fā)生機(jī)理研究[J]. 劉志強(qiáng),王玲,張愛紅,倪捷. 重慶理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)). 2018(01)
[8]湍流與化學(xué)團(tuán)聚耦合促進(jìn)燃煤細(xì)顆粒物的清除[J]. 于洋,孫德帥,顏培玲,申賢坤. 環(huán)境工程學(xué)報(bào). 2017(11)
[9]電凝并強(qiáng)化電袋復(fù)合除塵器除塵性能研究[J]. 閆東杰,玉亞,黃學(xué)敏,張仕鼎,羅應(yīng)博. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2017(22)
[10]SO3對(duì)高濕靜電場(chǎng)中電暈放電的影響機(jī)制研究[J]. 張雪峰,楊正大,李響,常倩云,王毅,蘇秋鳳,邱坤贊,鄭成航,高翔. 中國(guó)環(huán)境科學(xué). 2017(09)
博士論文
[1]高溫氣體中細(xì)顆粒物靜電捕集研究[D]. 許希.浙江大學(xué) 2016
[2]電除塵器內(nèi)細(xì)顆粒物的運(yùn)動(dòng)規(guī)律及其除塵效率研究[D]. 沈欣軍.浙江大學(xué) 2015
[3]細(xì)顆粒物脈沖荷電機(jī)理及凝并脫除方法研究[D]. 江建平.浙江大學(xué) 2015
[4]脈沖電暈放電煙氣中細(xì)微顆粒物協(xié)同氮氧化物脫除研究[D]. 趙磊.浙江大學(xué) 2013
[5]靜電場(chǎng)中水對(duì)顆粒物脫除增強(qiáng)機(jī)理與過程[D]. 王曉華.清華大學(xué) 2013
[6]聲波團(tuán)聚及聯(lián)合其他方法脫除燃煤飛灰細(xì)顆粒的研究[D]. 王潔.浙江大學(xué) 2012
碩士論文
[1]中國(guó)PM2.5時(shí)空分布特征與污染風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估[D]. 劉孟琴.西南交通大學(xué) 2018
[2]新型電除塵器數(shù)學(xué)模型的建立及仿真研究[D]. 劉詩(shī)雯.江蘇大學(xué) 2016
[3]燃煤煙氣細(xì)顆粒物荷電凝并行為研究[D]. 呂韓雷.華北電力大學(xué)(北京) 2016
[4]燃煤電廠濕式電除塵技術(shù)研究及應(yīng)用[D]. 盧元明.華北電力大學(xué) 2015
[5]靜電除塵器除塵效率影響因素的研究[D]. 陳鵬.東北大學(xué) 2009
[6]線管式靜電除塵器性能模擬[D]. 黃釗.中南大學(xué) 2007
[7]火電廠輸煤系統(tǒng)除塵機(jī)理的研究與除塵系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 李忠奎.華北電力大學(xué)(北京) 2006
本文編號(hào):3237359
【文章來源】:浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:102 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
015到2017年城市年均PM2.5分布情況[13]
浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文第一章緒論2圖1-12015到2017年城市年均PM2.5分布情況[13]現(xiàn)有研究表明,PM2.5對(duì)人體健康有嚴(yán)重危害[15],PM2.5由于粒徑較小,具有更大的比表面積,因此更容易成為大量有毒有害物質(zhì)的攜帶體,其同時(shí)具有大氣中輸送距離遠(yuǎn)、滯留時(shí)間長(zhǎng)的特點(diǎn)。PM2.5由于粒徑較小,進(jìn)入人體后不僅能沉積在肺部引發(fā)呼吸系統(tǒng)疾病,一部分顆粒能通過肺泡進(jìn)入血液循環(huán)系統(tǒng),從而引發(fā)心腦血管、神經(jīng)系統(tǒng)等疾病[16-17]。因此,過量PM2.5會(huì)對(duì)人體健康造成嚴(yán)重的威脅[18]。據(jù)統(tǒng)計(jì),PM2.5濃度每升高10μg/m3,人群死亡率、肺癌和心肺疾病的死亡率分別增大4%、8%和6%[19]。除了健康影響外,PM2.5形成的霧霾會(huì)嚴(yán)重影響交通安全,影響人們?nèi)粘3鲂小M2.5對(duì)光的散射作用使霧霾天氣能見度低,嚴(yán)重威脅地面交通安全和航班的正常起降[20]。研究表明,當(dāng)車速和車流量固定不變時(shí),霧霾等級(jí)每升高一級(jí),發(fā)生交通事故的概率增大17%,當(dāng)霧霾等級(jí)大于等于4級(jí)時(shí),交通事故的發(fā)生頻率明顯增大[21]。圖1-2霧霾前后能見度對(duì)比[22]
浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文第一章緒論7下正離子和中性分子的核心反應(yīng)。TomoyukiMurakami等人[59]研究了含有濕空氣的大氣壓氦氧等離子體的化學(xué)動(dòng)力學(xué)和活性組分,并給出了相關(guān)反應(yīng)和動(dòng)力學(xué)參數(shù)。Cenian等人[60]研究了CO2激光氣體混合物中等離子體化學(xué)反應(yīng)的模型。圖1-3電暈放電示意圖1.2.3.顆粒物脫除及荷電的研究顆粒物的脫除效率受到粉塵比電阻、氣體濕度、煙塵濃度、氣體流量和溫度、除塵器結(jié)構(gòu)等多種因素的影響[61]。目前研究者針對(duì)這些影響因素進(jìn)行了大量實(shí)驗(yàn)和數(shù)值模擬研究。朱唯卓等人[62]研究了溫度對(duì)顆粒物脫除效率的影響,結(jié)果表明溫度升高脫除效率增大。尹連慶等人[63]研究了粉塵比電阻對(duì)顆粒物脫除效率的影響,結(jié)果表明比電阻過高或過低都會(huì)使靜電除塵器的脫除效率降低。Nouri等人[64]研究了相對(duì)濕度對(duì)靜電除塵器脫除效率的影響,結(jié)果表明相對(duì)濕度增大使靜電除塵器脫除效率提高。顆粒物荷電量的大小是直接影響其脫除效率的關(guān)鍵因素,靜電除塵器工作的許多環(huán)境參數(shù)都是通過影響顆粒物荷電量從而影響其脫除效率。因此,研究者針對(duì)不同情況下顆粒物的荷電量進(jìn)行了大量實(shí)驗(yàn)和數(shù)值模擬方面的研究。江建平等人[65]針對(duì)細(xì)顆粒物脈沖荷電及其凝并特點(diǎn)進(jìn)行了研究,研究表明,在脈沖放電中,顆粒存在異極性荷電,小顆粒帶正電,大顆粒帶負(fù)電。這為使用脈沖電進(jìn)行顆粒團(tuán)聚提供了良好的基矗同時(shí),使用電凝并技術(shù)后,顆粒物脫除效率顯著提高。Jian-PingZhang等人[66]通過二維線板式靜電除塵器模型研究擴(kuò)散荷電對(duì)PM10收集效率的影響,同時(shí)研究了電壓、氣流速度和顆粒分布對(duì)擴(kuò)散荷電和收集效率的影響。涂功銘等人[67]使用ELPI儀器,對(duì)帶電顆粒在流動(dòng)過程中的荷電量損失進(jìn)行了測(cè)量,研究表明顆粒電荷的損失機(jī)制主要是空氣中離子對(duì)顆
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]電除塵器內(nèi)部流動(dòng)特性的數(shù)值模擬[J]. 裴藝凱,楊振民,黃超,孫巖,王佳豪. 應(yīng)用能源技術(shù). 2019(11)
[2]PM2.5分析方法、組分特征及來源研究進(jìn)展[J]. 姜洪進(jìn),解靜芳. 環(huán)境衛(wèi)生工程. 2019(02)
[3]光電離速率影響大氣壓空氣正流注分支的機(jī)理研究[J]. 涂婧怡,陳赦,汪沨. 物理學(xué)報(bào). 2019(09)
[4]300MW燃煤電站化學(xué)團(tuán)聚強(qiáng)化飛灰細(xì)顆粒物排放控制的研究[J]. 郭沂權(quán),趙永椿,李高磊,張軍營(yíng). 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2019(03)
[5]低低溫電除塵技術(shù)適用性及污染物減排特性研究[J]. 劉含笑,姚宇平,酈建國(guó),何毓忠,陳招妹. 動(dòng)力工程學(xué)報(bào). 2018(08)
[6]燃煤電廠顆粒物超低排放技術(shù)路線選擇[J]. 孫雪麗,朱法華,王圣,李輝. 環(huán)境工程技術(shù)學(xué)報(bào). 2018(02)
[7]基于貝葉斯模型的霧霾天高速公路交通事故發(fā)生機(jī)理研究[J]. 劉志強(qiáng),王玲,張愛紅,倪捷. 重慶理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)). 2018(01)
[8]湍流與化學(xué)團(tuán)聚耦合促進(jìn)燃煤細(xì)顆粒物的清除[J]. 于洋,孫德帥,顏培玲,申賢坤. 環(huán)境工程學(xué)報(bào). 2017(11)
[9]電凝并強(qiáng)化電袋復(fù)合除塵器除塵性能研究[J]. 閆東杰,玉亞,黃學(xué)敏,張仕鼎,羅應(yīng)博. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2017(22)
[10]SO3對(duì)高濕靜電場(chǎng)中電暈放電的影響機(jī)制研究[J]. 張雪峰,楊正大,李響,常倩云,王毅,蘇秋鳳,邱坤贊,鄭成航,高翔. 中國(guó)環(huán)境科學(xué). 2017(09)
博士論文
[1]高溫氣體中細(xì)顆粒物靜電捕集研究[D]. 許希.浙江大學(xué) 2016
[2]電除塵器內(nèi)細(xì)顆粒物的運(yùn)動(dòng)規(guī)律及其除塵效率研究[D]. 沈欣軍.浙江大學(xué) 2015
[3]細(xì)顆粒物脈沖荷電機(jī)理及凝并脫除方法研究[D]. 江建平.浙江大學(xué) 2015
[4]脈沖電暈放電煙氣中細(xì)微顆粒物協(xié)同氮氧化物脫除研究[D]. 趙磊.浙江大學(xué) 2013
[5]靜電場(chǎng)中水對(duì)顆粒物脫除增強(qiáng)機(jī)理與過程[D]. 王曉華.清華大學(xué) 2013
[6]聲波團(tuán)聚及聯(lián)合其他方法脫除燃煤飛灰細(xì)顆粒的研究[D]. 王潔.浙江大學(xué) 2012
碩士論文
[1]中國(guó)PM2.5時(shí)空分布特征與污染風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估[D]. 劉孟琴.西南交通大學(xué) 2018
[2]新型電除塵器數(shù)學(xué)模型的建立及仿真研究[D]. 劉詩(shī)雯.江蘇大學(xué) 2016
[3]燃煤煙氣細(xì)顆粒物荷電凝并行為研究[D]. 呂韓雷.華北電力大學(xué)(北京) 2016
[4]燃煤電廠濕式電除塵技術(shù)研究及應(yīng)用[D]. 盧元明.華北電力大學(xué) 2015
[5]靜電除塵器除塵效率影響因素的研究[D]. 陳鵬.東北大學(xué) 2009
[6]線管式靜電除塵器性能模擬[D]. 黃釗.中南大學(xué) 2007
[7]火電廠輸煤系統(tǒng)除塵機(jī)理的研究與除塵系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 李忠奎.華北電力大學(xué)(北京) 2006
本文編號(hào):3237359
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