【摘要】：近年來,在節(jié)能環(huán)保政策的大背景下,超低排放市場形成了百舸爭流的局面,對燃燒源顆粒物的控制和脫除已成為能源與環(huán)境領域關注的熱點問題。聲波除塵設備以其安裝周期短,投資成本和運行費用遠低于濕式電除塵技術等優(yōu)勢,在各類顆粒物預處理技術中脫穎而出。然而單純的聲波團聚技術還存在實際電廠應用效率較低等問題,所以應運而生產(chǎn)生多種聯(lián)合團聚的技術。本文針對聲波團聚與湍流聚并的聯(lián)合團聚作用,進行了兩部分的研究工作:第一部分,通過數(shù)值模擬手段,針對目前主流應用的湍流聚并器的結(jié)構(gòu),對設計的鈍體和渦片進行優(yōu)化選形,通過數(shù)值模擬分析得到對于加入不同形狀鈍體,團聚室內(nèi)的流場和聲場特性分布變化情況,最終選取擾流圓柱來產(chǎn)生大尺度湍流;選取閃電型渦片產(chǎn)生小尺度湍流。針對湍流聚并器中擾流柱的選取以及排列布置等問題,通過模擬仿真,分析擾流柱及渦片之間的間距與壓降的關系、顆粒在湍流場中的速度變化等問題。第二部分,聯(lián)合聲波團聚與湍流聚并進行正交實驗,同時分析聲波頻率、聲壓級、顆粒物濃度和顆粒停留時間四項因素對聯(lián)合團聚的影響因子的大小,并確定最優(yōu)化實驗參數(shù)。本文對聲波團聚聯(lián)合湍流聚并脫除細顆粒物進行了系統(tǒng)研究,通過數(shù)值模擬了團聚室內(nèi)聲場、流場的分布,并通過實驗探索了各影響因素對聯(lián)合團聚的作用。聲波團聚聯(lián)合湍流聚并技術在細顆粒物控制排放的工程應用中具有非常可觀的未來。
【圖文】：

模擬結(jié)果與分析逡逑．１鈍體形狀對團聚器內(nèi)流場特性分布的影響逡逑聚并器內(nèi)流場特性的變化能反映湍流聚并的效果，擾流產(chǎn)生的速度梯度越逡逑渦流越強，越有利于湍流聚并。本節(jié)中給出了團聚室內(nèi)流場的分布情況。逡逑流場采用ｋ－ｓ湍流模型。入口煙氣以８．６ｍ／ｓ勻速通過直徑４２ｍｍ的管道穩(wěn)逡逑入團聚室，通過上下兩排擾流鈍體后從尾部煙道流出。本節(jié)探究了在團聚逡逑加入圓柱型渦片、三角型渦片以及閃電型渦片后，團聚室內(nèi)煙氣流場特性逡逑情況，主要關注添加純體后，流場內(nèi)煙氣速度的變化和擾流作用形成渦線逡逑化情況。逡逑Ｆ圖２－３給出了添加三種不同形狀鈍體后，當煙氣從入口管道進入團聚室逡逑散，，經(jīng)過繞流鈍體邊緣時有明顯的速度梯度產(chǎn)生，通過純體后速度場又恢逡逑入口主流速度。從上文的敘述中，細顆粒群的湍流聚并主要發(fā)生在相鄰的逡逑鈍體之間，由于擾流作用顆粒群產(chǎn)生較大的速度梯度從而能有發(fā)生碰撞團逡逑

邐（ｂ）邐（ｃ）逡逑圖２－３加入三種不同形狀鈍體后，團聚器內(nèi)部煙氣速度云圖逡逑Ｆｉｇ．邋２－３邋Ｃｌｏｕｄ邋ｖｅｌｏｃｉｔｙ邋ｍａｐ邋ｉｎｓｉｄｅ邋ｔｈｅ邋ａｇｇｌｏｍｅｒａｔｏｒ邋ａｆｔｅｒ邋ａｄｄｉｎｇ邋ｔｈｒｅｅ邋ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ邋ｓｈａｐｅｓ邋ｏｆ逡逑ｂｌｕｆｆ邋ｂｏｄｙ逡逑當煙氣通過斜管進入團聚室內(nèi)擴散，會因為擾流鈍體的存在產(chǎn)生渦流。下逡逑圖２－４給出的是無圓柱體繞流的團聚室內(nèi)流場的渦線分布如圖所示，并以此作逡逑為參照基準。逡逑等歐：＇；８￡＊�。ǎ欤螅┻�°逡逑１８００邋■－？？—－—Ｍ．ｊｉ．．．邋邋邋．．．．．．．邐＂＇邋ｔ邋１＇邋１邋１邋－逡逑１６００邋－邐少邐．逡逑Ｉ：邐Ｖ邋．W＝逡逑１２００邋？邐■邋３邋１１７．４４逡逑１０００邋？邐１邐－邋ｎ邋１０１．２８逡逑８００邋－邐１邐８５．１１逡逑６００邋？邐－邐：邋３邋６８邋９５逡逑…邐Ｈ邐５２．７８逡逑４００邋？邐？邋｜邋３６．６２逡逑２００邋＊邐Ｎ邐２０．４６逡逑０邋＊ｉ邋Ｉ邋Ｉ邋上邋．丨邐１邐邋）邋．．邋￣邋Ｓ邋４．２９逡逑－１５００邐－１０００邐－５００邐０邐５００邐１０００邐１５００逡逑圖２－４不添加鈍體時團聚室內(nèi)流渦線的分布情況逡逑Ｆｉｇ．２－４邋Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ邋ｏｆ邋ｆｌｏｗ邋ｖｏｒｔｅｘ邋ｉｎ邋ａｇｇｌｏｍｅｒａｔｉｏｎ邋ｃｈａｍｂｅｒ邋ｗｉｔｈｏｕｔ邋ａｄｄｉｎｇ邋ｂｌｕｆｆ邋ｂｏｄｙ逡逑當在團聚室內(nèi)加入擾流圓柱后，通過下圖２－５中（ａ）、（ｂ）、（ｃ）比較，可逡逑以明顯觀察到，煙氣經(jīng)過繞流鈍體會產(chǎn)生較大強度的渦流，其中擾流圓柱產(chǎn)生逡逑的渦流效應最為顯著
【學位授予單位】：華北電力大學(北京)
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：X701

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本文編號：2600081