燃煤細(xì)顆粒在高濕環(huán)境中長大特性研究
發(fā)布時(shí)間:2021-09-18 11:43
目前,燃煤電廠的常規(guī)除塵設(shè)備未能實(shí)現(xiàn)對煙氣中細(xì)顆粒物的高效脫除,大量細(xì)顆粒物進(jìn)入大氣環(huán)境造成了嚴(yán)重的污染。本論文采用水汽相變凝結(jié)預(yù)處理技術(shù)和湍流團(tuán)聚預(yù)處理技術(shù)促進(jìn)細(xì)顆粒長大,從而實(shí)現(xiàn)對燃煤煙氣中飛灰細(xì)顆粒的高效脫除。首先,根據(jù)燃煤電站濕法脫硫凈煙氣濕度較高的特點(diǎn),通過向脫硫凈煙氣中添加飽和水蒸汽構(gòu)建出燃煤煙氣中細(xì)顆粒物發(fā)生相變凝結(jié)長大所需的過飽和水汽環(huán)境條件。數(shù)值分析了脫硫凈煙氣和水蒸汽的參數(shù)對過飽和水汽環(huán)境的影響。結(jié)果表明:脫硫凈煙氣相對濕度越高、溫度越低,越利于過飽和水汽環(huán)境的構(gòu)建。其次,基于分子運(yùn)動(dòng)學(xué)異質(zhì)核化理論,建立過飽和水汽分子在燃煤飛灰細(xì)顆粒表面異質(zhì)核化模型。數(shù)值預(yù)測了水汽溫度、過飽和度和宏觀接觸角等對成核參數(shù)的影響。預(yù)測結(jié)果表明:考慮多種因素的分子運(yùn)動(dòng)學(xué)異質(zhì)核化模型與實(shí)驗(yàn)結(jié)果更接近;水汽過飽和度和溫度越高、顆粒表面潤濕性越好,異質(zhì)核化現(xiàn)象越易發(fā)生。再次,建立過飽和水汽在飛灰細(xì)顆粒表面凝結(jié)動(dòng)力學(xué)模型,數(shù)值探究了長大時(shí)間、水汽過飽和度、水汽溫度和顆粒數(shù)目濃度對細(xì)顆粒長大效果及顆粒群分布的影響。結(jié)果表明:細(xì)顆粒能在過飽和水汽環(huán)境中迅速長大,長大過程大約在50ms內(nèi)完成,長大后的...
【文章來源】:南昌大學(xué)江西省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:103 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.1我國近年煤炭消耗總量??1??
?第1章緒論???煤炭的大量消耗引發(fā)了嚴(yán)重的環(huán)境污染問題。煤炭在燃燒過程產(chǎn)生了??大量飛灰細(xì)顆粒、酸性氣體(S0X、NOx)、重金屬等等多種污染物,這??些污染物中尤其是燃煤飛灰細(xì)顆粒給大氣環(huán)境帶來嚴(yán)重污染[7-9]。??圖1.2為2019年我國城市空氣中PM2.5濃度月平均值。圖中的全國城??市平均值包括全國344個(gè)地級(jí)以上城市,重點(diǎn)區(qū)域城市是指包括京津冀及??周邊地區(qū)54個(gè)城市、長三角地區(qū)41個(gè)城市、汾渭平原22個(gè)城市、成渝??地區(qū)11個(gè)城市、長江中游城市群22個(gè)城市以及其他省會(huì)城市及單列城市??15個(gè)城市。從圖中可以看出重點(diǎn)區(qū)域城市和全國城市平均空氣中PM2.5??含量隨月份的變化趨勢大致相同,其中1月份、2月份、12月份(冬季)??空氣中PM2.5濃度較高,細(xì)顆粒物污染較嚴(yán)重;6月份、7月份、8月份空??氣中PM2.5濃度較低(夏季),空氣質(zhì)量較佳。從圖中還可以看出,重點(diǎn)??區(qū)域城市2019年有6個(gè)月空氣PM2.5含量超過了國家的排放標(biāo)準(zhǔn),全國??城市平均也有5個(gè)月PM2.5含量在國家排放標(biāo)準(zhǔn)以上,因此我國空氣質(zhì)量??狀況堪憂,控制顆粒物的排放行動(dòng)刻不容緩。??90-|???〇〇_?\?一?一重點(diǎn)城市區(qū)域??'?.?\?+全國城市平均??_〇?_?'?—▲ ̄國家丨非故標(biāo)準(zhǔn)??1?:?\?/??3〇??20-?^——^??10?j?1?i?1?i?1?i?1?i?'?i?1?i??0?2?4?6?8?10?12??爿份??圖1.2空氣PM2.5含量平均值??我國煤炭消耗中有相當(dāng)大一部分用于燃煤電站,據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)顯示我國??的燃煤電站向大氣
?第1章緒論???加了太陽光穿過大氣層抵達(dá)地球表面過程中的能量損耗,因而最終能夠到??達(dá)地球表面的能量減少,大氣層的溫度升高。??因此為了改善人類的生存環(huán)境,提升人們的生活質(zhì)量,我們必須保護(hù)??好大氣環(huán)境,嚴(yán)格控制細(xì)顆粒物向大氣環(huán)境的排放,還子孫后代一片碧海??藍(lán)天,一片青山綠水。??100?-I?—]??80\?々??\?呼吸系統(tǒng)y?y??I60;?\?/乂丨丨因??0?-?■?■?_?■?■???|?■今.?*?■?■? ̄1? ̄1?*?■?j?■?'?*?1? ̄■?■?■?■??0.01?0.1?1?10??顆粒粒後(Jim)??圖1.3顆粒物對人體呼吸系統(tǒng)的危害??1.2顆粒物團(tuán)聚技術(shù)??傳統(tǒng)的除塵設(shè)備主要包括干式靜電除塵器、布袋除塵器、旋風(fēng)分離器、??除霧器等。目前干式靜電除塵器在我國燃煤電廠中所使用的比例在90%??以上這是由于靜電除塵器的質(zhì)量除塵效率很高,其對燃煤煙氣中顆??粒物的質(zhì)量脫除效率在99%以上,但受核電機(jī)理的限制(穿透窗口),??對細(xì)顆粒物的捕集效率卻很低,有研究指出以數(shù)量計(jì)算有超過90%的??PM2.5被排入至大氣中[211。可見我國最常用的靜電除塵器雖然質(zhì)量脫除效??率很高,但未能實(shí)現(xiàn)對細(xì)顆粒物的高效捕集,從而造成大量細(xì)顆粒隨煙氣??4??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]湍流團(tuán)聚中不同尺度渦耦合促進(jìn)燃煤細(xì)顆粒團(tuán)聚與脫除研究[J]. 孫宗康,楊林軍,陳帥,吳新. 中國電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2020(06)
[2]促進(jìn)我國能源高質(zhì)量發(fā)展的思考[J]. 謝秋野. 煤炭經(jīng)濟(jì)研究. 2019(07)
[3]“十三五”電力煤控中期評(píng)估及展望[J]. 張凱,袁家海. 中國能源. 2019(07)
[4]煙道凝聚器流場及細(xì)顆粒凝聚特性研究[J]. 劉含笑,陳招妹,崔盈,劉志波,郭高飛,孟銀燦,劉美玲. 發(fā)電技術(shù). 2019(03)
[5]水汽相變促進(jìn)濕法脫硫凈煙氣中細(xì)顆粒物脫除的研究?[J]. 楊希剛,周磊,楊林軍. 高;瘜W(xué)工程學(xué)報(bào). 2019(02)
[6]我國能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究現(xiàn)狀及展望[J]. 楊英明,孫建東,李全生. 煤炭工程. 2019(02)
[7]不同粒徑分布顆粒聲波團(tuán)聚聯(lián)合噴霧實(shí)驗(yàn)研究[J]. 沈國清,黃曉宇,何春龍,徐媛媛,吳瑞鵬,張世平,安連鎖,王亮,陳彥橋,李永生. 燃燒科學(xué)與技術(shù). 2018(06)
[8]化學(xué)團(tuán)聚對燃煤細(xì)顆粒物的脫除[J]. 楊曉媛,肖立春,張萌,王雨川,王新. 環(huán)境工程. 2018(11)
[9]增濕耦合湍流促進(jìn)PM2.5團(tuán)聚技術(shù)[J]. 張德君. 環(huán)境工程. 2018(11)
[10]蒸汽相變作用下不可溶PM10增長性能的數(shù)值模擬[J]. 劉定平,秦方博,黃俊欽,羅偉樂. 環(huán)境工程學(xué)報(bào). 2018(04)
博士論文
[1]燃煤PM2.5在水汽條件下的核化長大特性研究[D]. 徐俊超.東南大學(xué) 2018
[2]基于低碳經(jīng)濟(jì)的我國能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究[D]. 王韶華.哈爾濱工程大學(xué) 2013
碩士論文
[1]撞擊流中細(xì)顆粒團(tuán)聚的研究[D]. 陳潤果.南昌大學(xué) 2019
[2]濕法電凝并脫除燃煤細(xì)顆粒物過程的研究[D]. 代顯超.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2018
[3]冷卻法構(gòu)建過飽和水汽氛圍的研究[D]. 孟強(qiáng).東南大學(xué) 2016
[4]燃煤細(xì)顆粒水汽相變長大特性實(shí)驗(yàn)研究[D]. 周璐璐.東南大學(xué) 2015
[5]燃煤煙氣細(xì)顆粒物湍流團(tuán)聚的研究[D]. 李云飛.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[6]長沙市大氣顆粒物PM2.5化學(xué)組分特征及來源解析[D]. 楊天智.中南大學(xué) 2010
[7]蒸汽相變促進(jìn)細(xì)顆粒物脫除的實(shí)驗(yàn)研究[D]. 辛成運(yùn).中北大學(xué) 2010
本文編號(hào):3400076
【文章來源】:南昌大學(xué)江西省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:103 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.1我國近年煤炭消耗總量??1??
?第1章緒論???煤炭的大量消耗引發(fā)了嚴(yán)重的環(huán)境污染問題。煤炭在燃燒過程產(chǎn)生了??大量飛灰細(xì)顆粒、酸性氣體(S0X、NOx)、重金屬等等多種污染物,這??些污染物中尤其是燃煤飛灰細(xì)顆粒給大氣環(huán)境帶來嚴(yán)重污染[7-9]。??圖1.2為2019年我國城市空氣中PM2.5濃度月平均值。圖中的全國城??市平均值包括全國344個(gè)地級(jí)以上城市,重點(diǎn)區(qū)域城市是指包括京津冀及??周邊地區(qū)54個(gè)城市、長三角地區(qū)41個(gè)城市、汾渭平原22個(gè)城市、成渝??地區(qū)11個(gè)城市、長江中游城市群22個(gè)城市以及其他省會(huì)城市及單列城市??15個(gè)城市。從圖中可以看出重點(diǎn)區(qū)域城市和全國城市平均空氣中PM2.5??含量隨月份的變化趨勢大致相同,其中1月份、2月份、12月份(冬季)??空氣中PM2.5濃度較高,細(xì)顆粒物污染較嚴(yán)重;6月份、7月份、8月份空??氣中PM2.5濃度較低(夏季),空氣質(zhì)量較佳。從圖中還可以看出,重點(diǎn)??區(qū)域城市2019年有6個(gè)月空氣PM2.5含量超過了國家的排放標(biāo)準(zhǔn),全國??城市平均也有5個(gè)月PM2.5含量在國家排放標(biāo)準(zhǔn)以上,因此我國空氣質(zhì)量??狀況堪憂,控制顆粒物的排放行動(dòng)刻不容緩。??90-|???〇〇_?\?一?一重點(diǎn)城市區(qū)域??'?.?\?+全國城市平均??_〇?_?'?—▲ ̄國家丨非故標(biāo)準(zhǔn)??1?:?\?/??3〇??20-?^——^??10?j?1?i?1?i?1?i?1?i?'?i?1?i??0?2?4?6?8?10?12??爿份??圖1.2空氣PM2.5含量平均值??我國煤炭消耗中有相當(dāng)大一部分用于燃煤電站,據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)顯示我國??的燃煤電站向大氣
?第1章緒論???加了太陽光穿過大氣層抵達(dá)地球表面過程中的能量損耗,因而最終能夠到??達(dá)地球表面的能量減少,大氣層的溫度升高。??因此為了改善人類的生存環(huán)境,提升人們的生活質(zhì)量,我們必須保護(hù)??好大氣環(huán)境,嚴(yán)格控制細(xì)顆粒物向大氣環(huán)境的排放,還子孫后代一片碧海??藍(lán)天,一片青山綠水。??100?-I?—]??80\?々??\?呼吸系統(tǒng)y?y??I60;?\?/乂丨丨因??0?-?■?■?_?■?■???|?■今.?*?■?■? ̄1? ̄1?*?■?j?■?'?*?1? ̄■?■?■?■??0.01?0.1?1?10??顆粒粒後(Jim)??圖1.3顆粒物對人體呼吸系統(tǒng)的危害??1.2顆粒物團(tuán)聚技術(shù)??傳統(tǒng)的除塵設(shè)備主要包括干式靜電除塵器、布袋除塵器、旋風(fēng)分離器、??除霧器等。目前干式靜電除塵器在我國燃煤電廠中所使用的比例在90%??以上這是由于靜電除塵器的質(zhì)量除塵效率很高,其對燃煤煙氣中顆??粒物的質(zhì)量脫除效率在99%以上,但受核電機(jī)理的限制(穿透窗口),??對細(xì)顆粒物的捕集效率卻很低,有研究指出以數(shù)量計(jì)算有超過90%的??PM2.5被排入至大氣中[211。可見我國最常用的靜電除塵器雖然質(zhì)量脫除效??率很高,但未能實(shí)現(xiàn)對細(xì)顆粒物的高效捕集,從而造成大量細(xì)顆粒隨煙氣??4??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]湍流團(tuán)聚中不同尺度渦耦合促進(jìn)燃煤細(xì)顆粒團(tuán)聚與脫除研究[J]. 孫宗康,楊林軍,陳帥,吳新. 中國電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2020(06)
[2]促進(jìn)我國能源高質(zhì)量發(fā)展的思考[J]. 謝秋野. 煤炭經(jīng)濟(jì)研究. 2019(07)
[3]“十三五”電力煤控中期評(píng)估及展望[J]. 張凱,袁家海. 中國能源. 2019(07)
[4]煙道凝聚器流場及細(xì)顆粒凝聚特性研究[J]. 劉含笑,陳招妹,崔盈,劉志波,郭高飛,孟銀燦,劉美玲. 發(fā)電技術(shù). 2019(03)
[5]水汽相變促進(jìn)濕法脫硫凈煙氣中細(xì)顆粒物脫除的研究?[J]. 楊希剛,周磊,楊林軍. 高;瘜W(xué)工程學(xué)報(bào). 2019(02)
[6]我國能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究現(xiàn)狀及展望[J]. 楊英明,孫建東,李全生. 煤炭工程. 2019(02)
[7]不同粒徑分布顆粒聲波團(tuán)聚聯(lián)合噴霧實(shí)驗(yàn)研究[J]. 沈國清,黃曉宇,何春龍,徐媛媛,吳瑞鵬,張世平,安連鎖,王亮,陳彥橋,李永生. 燃燒科學(xué)與技術(shù). 2018(06)
[8]化學(xué)團(tuán)聚對燃煤細(xì)顆粒物的脫除[J]. 楊曉媛,肖立春,張萌,王雨川,王新. 環(huán)境工程. 2018(11)
[9]增濕耦合湍流促進(jìn)PM2.5團(tuán)聚技術(shù)[J]. 張德君. 環(huán)境工程. 2018(11)
[10]蒸汽相變作用下不可溶PM10增長性能的數(shù)值模擬[J]. 劉定平,秦方博,黃俊欽,羅偉樂. 環(huán)境工程學(xué)報(bào). 2018(04)
博士論文
[1]燃煤PM2.5在水汽條件下的核化長大特性研究[D]. 徐俊超.東南大學(xué) 2018
[2]基于低碳經(jīng)濟(jì)的我國能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究[D]. 王韶華.哈爾濱工程大學(xué) 2013
碩士論文
[1]撞擊流中細(xì)顆粒團(tuán)聚的研究[D]. 陳潤果.南昌大學(xué) 2019
[2]濕法電凝并脫除燃煤細(xì)顆粒物過程的研究[D]. 代顯超.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2018
[3]冷卻法構(gòu)建過飽和水汽氛圍的研究[D]. 孟強(qiáng).東南大學(xué) 2016
[4]燃煤細(xì)顆粒水汽相變長大特性實(shí)驗(yàn)研究[D]. 周璐璐.東南大學(xué) 2015
[5]燃煤煙氣細(xì)顆粒物湍流團(tuán)聚的研究[D]. 李云飛.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[6]長沙市大氣顆粒物PM2.5化學(xué)組分特征及來源解析[D]. 楊天智.中南大學(xué) 2010
[7]蒸汽相變促進(jìn)細(xì)顆粒物脫除的實(shí)驗(yàn)研究[D]. 辛成運(yùn).中北大學(xué) 2010
本文編號(hào):3400076
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