汞及超微細(xì)顆粒污染物均是燃煤電廠所排放的主要污染源之一,對(duì)人體健康與環(huán)境有著巨大的破壞作用,而靜電除塵器(ESP)作為目前燃煤電廠最為成熟的污染物控制裝置之一,不可避免的承擔(dān)了對(duì)汞及超微細(xì)顆粒物協(xié)同脫除的任務(wù),但對(duì)于靜電除塵器內(nèi)汞及微細(xì)顆粒污染物協(xié)同脫除的機(jī)理目前還有進(jìn)一步研究的空間,且缺少可靠的模型來定性定量地描述該過程。因此本文建立了經(jīng)過充分驗(yàn)證的耦合電場(chǎng)、流場(chǎng)、顆粒運(yùn)動(dòng)及荷電、汞吸附的多物理場(chǎng)數(shù)值模型,基于該模型初步揭示了靜電除塵器除汞除塵的協(xié)同機(jī)理,為理論研究與實(shí)際生產(chǎn)提供了有效指導(dǎo)。首先全面考察了電場(chǎng)、湍流、顆粒運(yùn)動(dòng)和活性炭汞吸附之間的相互作用,以及對(duì)汞脫除效率的影響。研究發(fā)現(xiàn)在ESP內(nèi)汞吸附主要存在懸浮顆粒吸附和壁面顆粒層吸附兩種不同的吸附機(jī)制作用,且壁面吸附除汞效率較低。減小活性炭粒徑,能提高噴射脫汞的效率,但可能產(chǎn)生額外的顆粒污染物如PM2.5。而初始汞濃度和活性炭顆粒濃度與汞脫除率成正比,其中煙氣汞濃度對(duì)汞脫除的影響相對(duì)較弱。離子風(fēng)能在ESP內(nèi)形成漩渦增加湍流強(qiáng)度,提高懸浮活性炭對(duì)汞的吸附作用和收塵極壁面對(duì)汞煙氣的吸附速率,但若通過提升電壓的方式來提高離子風(fēng)強(qiáng)度可能反...

【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(yè)數(shù)】：103 頁(yè)

【文章目錄】：
摘要
Abstract
術(shù)語(yǔ)表
第一章 緒論
    1.1 研究背景
        1.1.1 汞污染排放及其危害
        1.1.2 汞污染控制技術(shù)
        1.1.3 超微細(xì)顆粒污染排放及其危害
        1.1.4 靜電除塵器除塵除汞機(jī)理簡(jiǎn)介
    1.2 研究現(xiàn)狀
        1.2.1 活性炭噴射除汞數(shù)值模擬研究現(xiàn)狀
        1.2.2 靜電除塵器內(nèi)超微細(xì)顆粒脫除數(shù)值模擬研究現(xiàn)狀
    1.3 本文的研究?jī)?nèi)容
第二章 數(shù)理模型及其驗(yàn)證
    2.1 控制方程組
        2.1.1 流場(chǎng)控制方程
        2.1.2 電場(chǎng)控制方程
        2.1.3 顆粒荷電控制方程
        2.1.4 顆粒受力模型
        2.1.5 活性炭汞吸附模型
        2.1.6 自定義標(biāo)量輸運(yùn)方程
    2.2 數(shù)值方法
        2.2.1 離子密度修正算法
        2.2.2 多場(chǎng)耦合算法
    2.3 模型驗(yàn)證
        2.3.1 電場(chǎng)模型驗(yàn)證
        2.3.2 顆粒遷移模型驗(yàn)證
        2.3.3 微米級(jí)顆粒沉積效率驗(yàn)證
        2.3.4 超微細(xì)顆粒脫除效率驗(yàn)證
        2.3.5 汞吸附模型驗(yàn)證
    2.4 物理模型及網(wǎng)格劃分
    2.5 本章小結(jié)
第三章 靜電除塵器內(nèi)活性炭噴射脫汞特性
    3.1 活性炭粒徑對(duì)汞脫除的影響
    3.2 汞及活性炭質(zhì)量濃度對(duì)汞脫除的影響
    3.3 離子風(fēng)對(duì)汞脫除的影響
        3.3.1 離子風(fēng)對(duì)懸浮活性炭顆粒除汞的影響
        3.3.2 離子風(fēng)對(duì)壁面顆粒層除汞的影響
        3.3.3 離子風(fēng)對(duì)懸浮活性炭和壁面顆粒層除汞耦合作用的影響
    3.4 本章結(jié)論
第四章 靜電除塵器內(nèi)超微細(xì)顆粒運(yùn)動(dòng)與荷電特性
    4.1 超微細(xì)顆粒荷電特性
        4.1.1 顆粒荷電密度對(duì)電流體場(chǎng)特性和顆粒運(yùn)動(dòng)的影響
    4.2 超微細(xì)顆粒運(yùn)動(dòng)與受力特性
    4.3 超微細(xì)顆粒的沉積效率
    4.4 本章小結(jié)
第五章 靜電除塵器內(nèi)汞與微細(xì)活性炭顆粒協(xié)同脫除特性
    5.1 汞及活性炭顆粒污染物協(xié)同脫除效率
    5.2 煙氣速度對(duì)除汞除塵協(xié)同效率的影響
    5.3 運(yùn)行電壓對(duì)除汞除塵協(xié)同效率的影響
    5.4 顆粒粒徑對(duì)除汞除塵協(xié)同效率的影響
    5.5 本章結(jié)論
第六章 全文總結(jié)與展望
    6.1 全文總結(jié)
    6.2 工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
[1]火電廠WESP細(xì)微顆粒物脫除特性分析與效率的數(shù)值模擬[D]. 王沛迪.上海電力學(xué)院 2016
[2]高溫靜電除塵過程的數(shù)值模擬研究[D]. 李艷.浙江大學(xué) 2015
[3]燃煤電站活性炭噴射脫汞系統(tǒng)流場(chǎng)的組織與模擬[D]. 馮戈.北京交通大學(xué) 2008



本文編號(hào)：3483359