發(fā)布時(shí)間：2022-01-14 18:03

　　為了解決煤炭燃燒污染嚴(yán)重、熱能利用率低的問題,煤氣化技術(shù)很好的實(shí)現(xiàn)了煤炭的潔凈高效利用,但氣化爐產(chǎn)生的粗煤氣中含有粉塵等雜質(zhì),會(huì)對(duì)后續(xù)的工藝設(shè)備造成損害,所以要對(duì)氣化爐煤氣進(jìn)行除塵凈化處理。傳統(tǒng)的濕法除塵工藝熱損失嚴(yán)重且浪費(fèi)水資源,干法過濾除塵技術(shù)凈化效果不理想、可靠性差,電除塵器技術(shù)具有凈化效率高、阻力損失小且運(yùn)行穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn),若將其應(yīng)用于氣化爐粗煤氣凈化系統(tǒng)中,具有很好的應(yīng)用前景。由于氣化爐煤氣中H2含量高,粉塵平均粒徑小,比電阻小,極易產(chǎn)生電暈放電不穩(wěn)定和二次揚(yáng)塵現(xiàn)象,采用電除塵器凈化需要解決上述技術(shù)瓶頸,因此需要掌握氣化爐粉塵在電除塵器中的電氣性能及影響規(guī)律。粉塵的電氣性能主要包括:電暈放電及荷電性能、導(dǎo)電性、凝并性能、粘附性以及在收塵極板上的沉降規(guī)律等。研究氣化爐粉塵在電除塵器中的電氣性能,將為其工業(yè)應(yīng)用提供理論依據(jù)。本文首先對(duì)氣化爐粉塵的理化性質(zhì)進(jìn)行了分析,其次研究了氣化爐煤氣在電除塵器中的電暈放電特性,然后通過實(shí)驗(yàn)分析了化學(xué)和荷電的方法對(duì)氣化爐粉塵凝并性能的影響,之后又測(cè)定了粉塵的粘附性,并探究了粉塵粒子在收塵極板上的沉降規(guī)律,最后進(jìn)行電除塵實(shí)驗(yàn),找出除塵效率最佳時(shí)的操作條... 

【文章來源】：燕山大學(xué)河北省

【文章頁數(shù)】：84 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

電暈的自持放電及電暈電流形成示意圖

燕山大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文6形成氣體離子。在電暈外區(qū)空間內(nèi)實(shí)際上約有5×107離子/cm3。然后，這些氣體離子向著收塵極運(yùn)動(dòng)，它們構(gòu)成電暈區(qū)域以外整個(gè)空間的唯一電流[45]。如圖1-2所示，為負(fù)電暈發(fā)生過程示意圖。圖1-2負(fù)電暈發(fā)生過程的示意圖1.4電除塵器中粉塵粒子的凝并在電除塵器中，由于粉塵粒子的相對(duì)運(yùn)動(dòng)而發(fā)生碰撞、接觸、粘著并融合成較大粒子的過程，稱為粉塵粒子在電除塵器中的凝并[46]。氣溶膠粒子最顯著的的特性之一就是具有自動(dòng)的和連續(xù)的凝并性。無論氣溶膠的成分組成是怎樣的，當(dāng)粉塵粒子相互碰撞時(shí)就會(huì)聚合或黏結(jié)在一起，并且這個(gè)凝并過程時(shí)連續(xù)的，以致粉塵粒子能夠逐漸變得粗大，最終聚集成小團(tuán)塊。在內(nèi)力作用下也能引起粒子的凝并，如范德華力、荷電粒子和電偶極子等引起的粒子凝并。以及在外力作用下引起的凝并，如重力和離心力凝并、電場(chǎng)和磁場(chǎng)中的凝并、聲場(chǎng)中的凝并以及化學(xué)凝并等[47]。在電除塵過程中，粉塵粒子發(fā)生凝并而使它們的粒徑增大，一方面提高了粉塵的荷電量，另一方面在振打清灰過程中，凝并后的粉塵增加了粉體顆粒之間的粘結(jié)力，能夠使得粉塵以較大團(tuán)塊從極板上脫落，減少二次揚(yáng)塵，從而對(duì)除塵器的除塵效率產(chǎn)生了積極影響。在凝并理論中，凝并理論的目標(biāo)是描述粉塵粒子的數(shù)目濃度和粒徑大小隨時(shí)間的變化規(guī)律。電除塵器中粉塵粒子凝并的碰撞頻率基本關(guān)系式如下：在電除塵器的電場(chǎng)中，粉塵粒子會(huì)因各種原因發(fā)生碰撞凝并，導(dǎo)致粒子總數(shù)目減少，平均粒徑增大。設(shè)Nij代表粒徑分別為di，dj的兩種粒子在單位時(shí)間內(nèi)發(fā)生的碰

板表面后，會(huì)在粉塵層與極板間形成一個(gè)新的電場(chǎng)，這個(gè)新電場(chǎng)一方面會(huì)使粉塵被牢牢地吸附在極板表面，所以需要更大的振打力度才能將粉塵從極板上清除下來，造成嚴(yán)重的二次揚(yáng)塵；另一方面由于粉塵層的電荷釋放緩慢，于是在粉塵層之間形成較大的電位梯度，當(dāng)其中的電場(chǎng)強(qiáng)度高于臨界值時(shí)，就會(huì)在粉塵層的空隙間產(chǎn)生局部擊穿，即反電暈現(xiàn)象[49]。反電暈產(chǎn)生的正離子向電暈極運(yùn)動(dòng)，在這個(gè)過程中正離子將與電場(chǎng)空間中帶負(fù)電的粉塵粒子發(fā)生中和，同時(shí)，反電暈也是引起二次揚(yáng)塵的原因之一，從而導(dǎo)致電除塵器的收塵性能顯著惡化。圖1-3模擬電收塵器電暈系統(tǒng)的等效電路1.7本文研究內(nèi)容電除塵器的工作原理是在兩極間施加高壓形成穩(wěn)定的電暈放電，使進(jìn)入電場(chǎng)的粉塵荷電，然后荷電粉塵在電場(chǎng)作用下向收塵極運(yùn)動(dòng)并沉降下來，以達(dá)到塵氣分離的目的[50-51]。但要使電除塵技術(shù)應(yīng)用于氣化爐粗煤氣凈化系統(tǒng)中，必須要解決以下幾個(gè)問題：第一，氣化爐煤氣在電除塵器中的電暈放電規(guī)律，確定其可行性；第二，氣化爐煤氣中所含粉塵的粒徑較小很難捕集使凈化效果不理想，所以對(duì)煤氣中的細(xì)粉塵顆粒進(jìn)行凝并增粗以提高捕集效率；第三，氣化爐粉塵的粘附性會(huì)影響塵粒之間的凝聚以及塵粒與除塵器壁間的粘附，從而影響收塵效果，此外，粉塵粒子在極板上的沉降規(guī)律決定著收塵極上積塵層的厚度，進(jìn)而影響電極間的導(dǎo)電性，當(dāng)振打不利甚至?xí)鸱措姇灲档统龎m效率，所以要研究氣化爐粉塵的粘附性及其在極板上的沉降規(guī)律；最后，為獲得最佳的除塵效果，研究不同因素下電除塵器對(duì)氣化爐粉塵的凈化效率。針對(duì)以上的問題，本文將進(jìn)行以下幾個(gè)方面的研究，各章節(jié)研究內(nèi)容與邏輯關(guān)系如圖1-4所示：

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]能源戰(zhàn)略下的能源電力發(fā)展方向和碳排放問題[J]. 潘英.  南方能源建設(shè). 2019(03)
[2]氣體介質(zhì)臨界擊穿電場(chǎng)強(qiáng)度計(jì)算方法綜述[J]. 黃青丹,劉靜,曾煉,王勇,張亞茹.  電器與能效管理技術(shù). 2019(12)
[3]影響靜電除塵器除塵效率的關(guān)鍵因素探究[J]. 黃杰,鄒麗蓉.  電氣技術(shù)與經(jīng)濟(jì). 2019(03)
[4]電除塵器陽極板與陰極線粘灰故障處理及防范對(duì)策[J]. 申加旭,陳紅,邱亞林,崔海波,耿向瑾.  通信電源技術(shù). 2019(04)
[5]燃煤鍋爐改造中的燃?xì)馊紵髟O(shè)計(jì)研究[J]. 李雪晨,肖俊生,祁皓寬.  科技風(fēng). 2018(26)
[6]以煤為主的能源結(jié)構(gòu)短期內(nèi)難以改變[J].   寧波節(jié)能. 2018(04)
[7]以煤為主的能源結(jié)構(gòu)短期內(nèi)難以改變[J].   寧波節(jié)能. 2018 (04)
[8]魯奇MK+氣化技術(shù)可靠性分析[J]. 祝逢棟.  化工設(shè)計(jì)通訊. 2018(07)
[9]GE水煤漿加壓氣化中粗煤氣洗滌工藝的優(yōu)化和設(shè)計(jì)[J]. 周鵬,郎中敏.  現(xiàn)代化工. 2018(07)
[10]粗煤氣洗滌的工藝研究與優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 李志祥.  中氮肥. 2018(03)

博士論文
[1]電除塵器內(nèi)放電過程中顆粒運(yùn)動(dòng)特性研究[D]. 鄧杰文.華北電力大學(xué)(北京) 2018
[2]應(yīng)用化學(xué)團(tuán)聚增強(qiáng)細(xì)顆粒物脫出的試驗(yàn)研究[D]. 劉勇.東南大學(xué) 2017
[3]細(xì)顆粒物荷電、凝并脫除多過程強(qiáng)化機(jī)理研究[D]. 常倩云.浙江大學(xué) 2017
[4]交直流電暈放電微觀物理過程的研究[D]. 田毅.西安電子科技大學(xué) 2017
[5]高溫電暈放電機(jī)理及粉塵比電阻特性研究[D]. 嚴(yán)佩.浙江大學(xué) 2016
[6]電除塵器中帶電粒子運(yùn)動(dòng)軌跡及流場(chǎng)分析[D]. 寧致遠(yuǎn).浙江大學(xué) 2016
[7]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

碩士論文
[1]不同環(huán)境條件下負(fù)電暈放電機(jī)理及其應(yīng)用研究[D]. 馮啟琨.華北電力大學(xué)(北京) 2019
[2]高溫靜電場(chǎng)中細(xì)顆粒物強(qiáng)化脫除研究[D]. 沈之旸.浙江大學(xué) 2018
[3]低溫環(huán)境中SF6/N2混合氣體絕緣特性的研究[D]. 王悅.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[4]高壓細(xì)水霧除塵的研究[D]. 向少偉.武漢工程大學(xué) 2015
[5]濕式電除塵技術(shù)的研究[D]. 崔少平.華北電力大學(xué) 2015
[6]電除塵器逃逸粉塵沖擊粘附再捕集技術(shù)研究[D]. 張?zhí)烀?華北電力大學(xué)（河北） 2008



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