本文關(guān)鍵詞：低比電阻顆粒的高溫靜電脫除實(shí)驗(yàn)研究

  更多相關(guān)文章： 靜電除塵 高溫 電暈放電 除塵效率 低比電阻 調(diào)質(zhì)

【摘要】：隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展和人民生活水平的不斷提高,日益增長(zhǎng)的能源需求一方面對(duì)我國(guó)的能源供給提出了嚴(yán)峻挑戰(zhàn),另一方面能源的生產(chǎn)利用過程排放的污染物也造成了嚴(yán)重的大氣污染問題�；痣�、冶金、建材、化工等作為我國(guó)重點(diǎn)工業(yè)能耗行業(yè),是污染物排放的主要源頭。高溫除塵是實(shí)現(xiàn)重點(diǎn)耗能行業(yè)的節(jié)能減排的關(guān)鍵技術(shù)之一,靜電除塵技術(shù)由于壓降小、運(yùn)行穩(wěn)定、適應(yīng)性強(qiáng)等技術(shù)優(yōu)點(diǎn)已在工業(yè)上得到廣泛的應(yīng)用,如何通過靜電作用實(shí)現(xiàn)高溫條件下顆粒的高效捕集并實(shí)現(xiàn)工業(yè)應(yīng)用亟需開展系統(tǒng)的研究。本文圍繞高溫靜電除塵技術(shù),主要研究了90℃-450℃溫度范圍內(nèi)靜電除塵器的放電特性及除塵特性,系統(tǒng)對(duì)比分析了不同運(yùn)行參數(shù)以及顆粒性質(zhì)下的顆粒靜電脫除效果并提出顆粒調(diào)質(zhì)的增效方法,以達(dá)到強(qiáng)化高溫下顆粒靜電脫除的目的。首先,研究溫度90℃-4500C條件下靜電除塵器的放電特性及除塵特性,分析溫度、工作電壓、煙氣流速及顆粒濃度等關(guān)鍵參數(shù)對(duì)于顆粒靜電脫除效率的影響。結(jié)果表明,當(dāng)溫度從90℃上升至450℃,在比收塵面積為46.5m2/(m3/s),粉塵初始濃度約為750mg/Nm3的工況下,顆粒脫除效率均可達(dá)到98%以上。隨著電壓升高,除塵效率不斷提高,但其升高趨勢(shì)逐漸變緩。在相同電壓下,隨著溫度的上升,電暈電流顯著增大,強(qiáng)化顆粒荷電,顆粒的脫除效率提高；而在相同電流下,高溫下較低的空間場(chǎng)強(qiáng)使得顆粒的驅(qū)進(jìn)速度減小,導(dǎo)致顆粒脫除效率下降。煙氣流速提高降低了顆粒的脫除效率,PM1.0受煙氣流速的影響較PM10更為明顯。顆粒初始濃度的上升增強(qiáng)了顆粒的碰撞及團(tuán)聚作用,在一定程度上有利于增強(qiáng)顆粒的脫除效果。其次,對(duì)沉積粉塵后的電暈放電特性變化規(guī)律進(jìn)行了相關(guān)研究。在極板沉積粉塵之后,電暈放電電流與粉塵比電阻以及積灰厚度成反比。粉塵顆粒比電阻及厚度的增加均會(huì)使得沉積粉塵層電荷釋放速度變緩,粉塵層產(chǎn)生電壓降增大,其對(duì)電暈放電的抑制作用增強(qiáng)。隨著溫度的不斷增加,粉塵比電阻快速下降,粉塵層電荷積累產(chǎn)生的電壓降減小,對(duì)電暈放電的抑制作用減弱。再次,通過研究對(duì)比燃煤電廠灰樣、玻璃爐窯灰樣、煤炭熱解爐窯灰樣三種不同性質(zhì)顆粒脫除效率變化規(guī)律可得,在低于250℃的溫度段,三種飛灰顆粒在峰值電壓下均能達(dá)到近98%以上的較高的脫除效率；至350℃C的高溫段后,煤炭熱解爐窯灰樣因其較低的比電阻值及顆粒粘附性造成顆粒返混嚴(yán)重,玻璃爐窯灰樣因其低比電阻特性以及高溫下熱解的不穩(wěn)定性質(zhì),脫除效率均存在明顯的下降。針對(duì)煤炭熱解爐窯灰樣等低比電阻性質(zhì)粉塵高溫下脫除效率下降的問題,提出了顆�；旌险{(diào)質(zhì)的增效方法,以細(xì)碳酸鈣粉末為調(diào)質(zhì)劑,對(duì)煤炭熱解爐窯灰樣進(jìn)行顆粒性質(zhì)調(diào)節(jié),以提高原灰樣的比電阻、增強(qiáng)顆粒粘附性。在350℃對(duì)應(yīng)工況下,顆粒脫除效率從93.5%大幅提高至99.2%。隨著顆粒調(diào)質(zhì)比例的增大,顆粒脫除效率不斷提高,達(dá)到一定調(diào)質(zhì)比例值后繼續(xù)增加調(diào)質(zhì)比例對(duì)脫除效率的增效作用不明顯。最后,對(duì)某玻璃爐窯高溫靜電除塵器進(jìn)行了增效工程試驗(yàn)研究。增效改造引入了顆粒調(diào)質(zhì)的方法,通過添加鈣基化合物作為調(diào)質(zhì)劑,在30kg/h的顆粒調(diào)質(zhì)劑量的條件下,出口顆粒質(zhì)量濃度從從103 mg/Nm3大幅下降至39 mg/Nm3,除塵器的除塵效率得到明顯提高,顯著減小了顆粒物的排放濃度,達(dá)到了除塵器增效改造的要求。
【關(guān)鍵詞】：靜電除塵 高溫 電暈放電 除塵效率 低比電阻 調(diào)質(zhì)
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：X701.2
【目錄】：

• 致謝5-7
• 摘要7-9
• Abstract9-15
• 1 緒論15-25
• 1.1 研究背景15-17
• 1.2 高溫除塵概況17-20
• 1.2.1 旋風(fēng)除塵技術(shù)17
• 1.2.2 顆粒床除塵技術(shù)17-18
• 1.2.3 過濾除塵技術(shù)18-19
• 1.2.4 靜電除塵技術(shù)19-20
• 1.3 高溫靜電除塵研究現(xiàn)狀20-21
• 1.4 粉塵顆粒特性研究現(xiàn)狀21-23
• 1.5 本文研究?jī)?nèi)容23-25
• 2 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)與方法設(shè)置25-37
• 2.1 高溫靜電除塵實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)及方法25-31
• 2.1.1 高溫?zé)煔獍l(fā)生裝置26
• 2.1.2 多級(jí)電磁振動(dòng)給料裝置26-27
• 2.1.3 靜電除塵器本體裝置27-28
• 2.1.4 高壓供電系統(tǒng)28
• 2.1.5 顆粒采樣測(cè)量系統(tǒng)28-30
• 2.1.6 實(shí)驗(yàn)方法30-31
• 2.2 沉積粉塵層電暈放電實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)及方法31-33
• 2.2.1 高壓供電及控制測(cè)量系統(tǒng)31-32
• 2.2.2 電暈放電結(jié)構(gòu)設(shè)置32
• 2.2.3 溫度控制系統(tǒng)32-33
• 2.2.4 實(shí)驗(yàn)方法33
• 2.3 粉塵顆粒特性表征方法33-37
• 2.3.1 場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡(FE-SEM)33-34
• 2.3.2 X射線熒光光譜分析(XRF)34
• 2.3.3 激光粒度測(cè)試(PSD)34-35
• 2.3.4 比電阻測(cè)試(Resistivity)35-37
• 3 運(yùn)行參數(shù)對(duì)顆粒靜電脫除特性的影響規(guī)律研究37-49
• 3.1 前言37
• 3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析37-48
• 3.2.1 工作電壓對(duì)顆粒靜電脫除效率的影響39-42
• 3.2.2 溫度對(duì)顆粒靜電脫除效率的影響42-45
• 3.2.3 煙氣流速對(duì)顆粒靜電脫除效率的影響45-47
• 3.2.4 初始濃度對(duì)顆粒靜電脫除效率的影響47-48
• 3.3 本章小結(jié)48-49
• 4 顆粒性質(zhì)對(duì)顆粒靜電脫除特性影響的實(shí)驗(yàn)研究49-69
• 4.1 前言49-50
• 4.2 沉積粉塵層放電特性研究50-55
• 4.2.1 沉積粉塵特性對(duì)放電特性的影響50-52
• 4.2.2 沉積粉塵厚度對(duì)放電特性的影響52-55
• 4.3 不同特性顆粒除塵特性研究55-66
• 4.3.1 飛灰顆粒的特性55-58
• 4.3.2 不同特性顆粒脫除效率58-64
• 4.3.3 顆粒混合調(diào)質(zhì)強(qiáng)化顆粒脫除64-66
• 4.4 本章小結(jié)66-69
• 5 某玻璃爐窯高溫靜電除塵器增效工程試驗(yàn)研究69-81
• 5.1 高溫靜電除塵器概況69-74
• 5.1.1 設(shè)計(jì)參數(shù)及運(yùn)行現(xiàn)狀69-71
• 5.1.2 粉塵特性測(cè)試分析71-74
• 5.2 問題分析及整改建議74-80
• 5.3 本章小結(jié)80-81
• 6 結(jié)論與展望81-84
• 6.1 本文研究?jī)?nèi)容與結(jié)論81-82
• 6.2 本文創(chuàng)新點(diǎn)82
• 6.3 進(jìn)一步工作展望82-84
• 參考文獻(xiàn)84-93
• 作者簡(jiǎn)歷93

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