空气介质阻挡放电型间接低温等离子体系统性能实验分析

利用自行设计的同轴圆柱介质阻挡放电(DBD)型低温等离子体(NTP)反应器,对用于分解柴油机排放污染物的间接NTP(INTP)系统性能进行实验研究,分析了供电电压峰峰值、供电频率、供气体积流量和放电区域温度等参数对产生的O3、NO2、NO等活性物质体积分数的影响。结果表明:O3、NO2体积分数随供电频率先增加后减小,电压峰峰值过高不利于O3、NO2的生成;放电区域的温升将加速O3的热分解效应,故需控制放电区域温度;加大供气体积流量将降低INTP产物体积分数,但单位时间内产物体积将增加。研究结果对开发用于分解柴油机排放污染物的空气DBD型INTP系统,优化它与不同后处理装置的匹配有重要指导意义。     

线管式低温等离子体反应器的设计及其性能分析

为了提高低温等离子体对柴油机有害排放物的净化效率,提出了大气隙同轴圆柱结构低温等离子体反应器的设计思想;在电场分析与起始放电电压分析计算的基础上,设计了一种用于柴油机排气后处理的线管式低温等离子体反应器;对反应器的放电形貌、工作电压、介质等效电容等参量进行了试验研究及理论分析。结果表明,线管式低温等离子体反应器存在介质...     

施加电压和放电单元数对柱状阵列式介质阻挡放电特性的影响

低温等离子体富含高活性荷能、荷电粒子和自由基,并伴随着较强的短脉冲自生电场,在降解VOCs领域表现出很大的优势,且等离子体废气处理装置具有设备投资小、工艺简单、处理速度快、降解效率高等优点。文中基于介质阻挡放电原理,设计了一种循环水电极柱状阵列式等离子体反应器,搭建等离子体特性实验平台,研究不同电压幅值及不同放电单元数目下DBD的光、电特性,包括电压与电流波形、谐波情况、放电功率、放电图像、发射光谱等。研究发现:随着电压幅值的增大,电流脉冲数量明显增加,偶次谐波含量逐渐减弱至消失,放电更加均匀,特征谱线相对强度和氮分子振动温度均随之增大;且放电功率随电压的增大和放电单元数目的增多而增加,无功功率呈现负值。研究结果为优化等离子体反应器运行参数、提高实际大通量VOCs处理效果提供参考。     

双极性高压脉冲介质阻挡放电降解甲醛及臭氧生成质量浓度控制

为进一步提高介质阻挡放电(DBD)降解甲醛的效率,并控制副产物的生成量,采用正负双极性高压脉冲电源对同轴式介质阻挡反应器供电,系统地研究了脉冲电压、脉冲重复频率、放电间隙、气体体积流量及甲醛初始质量浓度等影响因素对甲醛降解率及臭氧生成质量浓度的影响。实验结果表明:升高脉冲电压有利于甲醛的降解,当脉冲电压达到19 k V时,脉冲电压继续升高对甲醛降解率的影响不大,而臭氧生成质量浓度随着脉冲电压的增加而不断增大;放电间隙对甲醛降解率有很大的影响,随着放电间隙的减小,甲醛降解率增大,但放电间隙过小时,臭氧生成质量浓度较大;随着气体体积流量的增大,甲醛降解率降低;随着脉冲重复频率的增大,甲醛降解率增大,当脉冲重复频率达到60 Hz时,继续增加脉冲重复频率,甲醛降解率增大不明显;在一定实验条件下,甲醛初始质量浓度越大,甲醛降解率降低,而甲醛去除质量浓度增大并趋近于反应器的最大处理量。     

碱液协同介质阻挡放电处理含氮氧化物废气

低温等离子体脱除氮氧化物是近年来废气净化领域的研究热点。为此基于能够实现大面积均匀稳定低温等离子体的氢氧化钠液体电极介质阻挡放电,研究了气体停留时间、气体体积流量和氢氧化钠溶液浓度对氮氧化物去除率的影响。研究发现,氮氧化物去除率随气体体积流量和氢氧化钠溶液浓度的增加而显著增加,在1 L/min气流体积流量、3mol/L碱液浓度反应条件下,氮氧化物去除率达到了87%～91%;气体停留时间为30s以上时,氮氧化物去除率达到饱和值90%。研究中采用发射光谱法对低温等离子体中活性基团的类型及分布特征进行了诊断分析。结果表明,液相电极为氢氧化钠溶液的介质阻挡放电比液相为水的放电产生更多的羟基,羟基反应在氮氧化物去除过程中起主导作用。氢氧化钠液体电极介质阻挡放电在NOx去除方面具有良好应用前景。     

低气压大体积等离子体发生及其电参数特性研究

低气压大体积的均匀等离子体在材料处理、催化剂的活化和再生等领域有很好的应用前景。为研究理想的低气压大体积等离子体发生装置,在自制的真空反应器中采用平行板电极,在10~100 Pa的气压下,利用脉冲宽度小于50μs、峰值电压小于3 kV、频率50~104 Hz的双极性脉冲源,发生了最大体积约为21 L的均匀等离子体。对放电时反应器的电压电流波形进行了测试,获得在不同压强的空气、氧气、氩气介质,不同的电极间距下,放电的起始电压,以及空气中等离子体功率随气体压强、电极间距、极板面积、脉冲频率及电压峰值等不同参数变化的数量关系。结果表明:在3种介质中均获得了大体积均匀等离子体,最大体积为21 L,且空气中气压50 Pa时,生成等离子体的均匀性和放电的稳定性较好;在20~100 Pa的空气中,电极间距为10~30 cm时,放电起始电压随着气压和电极间距增大而增大;放电的功率密度与极板面积无关,随气压、脉冲频率、电压的增大而增大,随电极间距的增大而减小。     

大气压非平衡等离子体源参数对输出等离子体浓度的影响及其机理分析

为研究各个参数对大气压非平衡等离子体源的影响,给进一步探讨其机制提供依据,在保持其他参数不变的前提下,变化大气压非平衡等离子体源的某一个参数,用DLY-3型大气离子数密度测量仪测量其输出等离子体中离子的数密度。结果表明:在击穿限度内输出的离子数密度随外加电压升高而升高;在空气体积流量不影响放电空间分布的前提下,输出的离子数密度随体积流量增加而升高;在4.7~10 kHz范围内输出的离子数密度随交流电源频率增加而升高;在2种实验放电间隙中,小间隙(0.64 mm)比大间隙(1.00 mm)的输出离子数密度高。在各个参数可调控的条件下所做的等离子体浓度测量可定量地描述等离子体系统的状态及其相应变化,通过变换各个参数可以使大气压非平衡等离子体源输出的等离子体浓度在相当大的范围内变化,并存在极大值。     

重复短脉冲及方波电压频率对变频电机绝缘局部放电统计特性影响

为研究重复短脉冲及方波电压频率对局部放电统计特性的影响规律,采用不同频率的重复短脉冲及方波电压对变频电机漆包线绞线对进行测试,得到了两种电压条件下频率对局部放电幅值及相位的影响规律。结果表明:在重复短脉冲及方波电压下,频率升高造成表面积累电荷衰减减小,促使初始电子出现概率增加,从而导致局部放电幅值减小;放电相位随频率变化可能会受到电压极性的影响,在高频重复短脉冲电压下放电相位延迟,在高频重复方波电压下放电相位提前;在重复方波电压下的放电幅值为0.2~2 V,高于重复短脉冲下的放电幅值。根据研究结论,在依据国际标准对变频电机绝缘性能进行检测时,为提高信噪比,推荐采用频率较小的重复方波电压。     

粉煤灰小球协同低温等离子体处理汽车尾气

针对汽车尾气防治,自制了介质阻挡放电催化反应器,并以改性粉煤灰小球为催化剂对汽油机尾气进行处理,研究了脉冲电压、脉冲频率、放电间隙及气体流量qV等对NO、HC和CO去除率η的影响。结果表明:NO、HC和CO的η随脉冲电压、脉冲频率的增加而增加,随qV的增加而减小。当放电间隙G在2.5~3.5 mm变化时,3种污染物的η变化不大;但G增大到4 mm时,污染物η明显下降。当脉冲电压为20 kV、脉冲频率为15 kHz、G=3 mm、qV=0.05 m3/h,并以改性粉煤灰小球为催化剂时,NO、HC和CO的η分别能达到84.6%、87.7%和54.5%,比相同条件下不填充时分别增加了12.6%、7.2%和6.2%。研究表明:改性粉煤灰小球作为催化剂,能显著提高汽油机尾气中污染物的η。研究为等离子体催化技术提供了一种新型催化剂。     

基于射频放电一维模型的等离子体诊断

为深入研究磁流体效应机理,采用阻抗测量的方法,通过对放电波形的处理,得到放电电压幅值、电流幅值及相位角,依据射频放电一维模型建立等效放电电路,对等离子体参数进行诊断。研究表明,采用半峰值法能够精确读取电压电流幅值及相位角;同轴电缆的容性作用对射频放电电路结构有很大影响;在压力P=1 500 Pa,放电频率f=6.2 MHz的静止条件下,电容耦合射频放电等离子体的电导率约为4×10-3 S/m,电子数密度在1016 m-3量级,电导率随着负载功率增大而增大,随磁感应强度变化呈"V"形变化,在磁感应强度较小时,电导率随磁感应强度增加减小,磁感应强度较大时,随磁感应强度增大而增大;电子数密度随着负载功率和磁感应强度增加而增大。     

大型电站锅炉NOx排放的控制

通过分析氮氧化物（NOx）的生成机理，讨论了控制NOx生成的理论依据，并结合具体应用实例，介绍了大型电站锅炉降低NOx排放的技术措施。     

等离子体协助InZSM-5选择性催化还原贫燃NO_x

为了解等离子体协助选择性催化还原(SCR)贫燃NOx的效果及相关因素,以NO模拟尾气中NOx,C2H4为还原剂,InZSM-5为催化剂,空速为32000h-1,试验研究了NO/O2/N2/C2H4系统中,单独等离子体、单独SCR及等离子体协助SCR 3种技术路线下NOx的去除率,并考察了等离子体电压、电源频率及空速对NOx去除的影响。试验发现:单独等离子体作用时NOx无法被有效的还原成N2,但等离子体在一定电压下可显著提高CH-SCR活性;较低空速下,等离子体协助InZSM-5效果明显提高;在2.5-4 kHz内,电源频率对等离子体协助SCR影响不大。     

Pulsed electrical discharges assisted by dielectric pellets/catalysts for diesel engine exhaust treatment

This paper reports the study on gaseous pollutants (NOx, CO and HCs) using a combination of electric discharge plasma and catalysts. In this study, catalysts being used in conventional catalytic converters of gasoline engine were tried, for the first time, in diesel engine exhaust treatment assisted by electric discharge plasma. Initial studies investigate the effect of packed dielectric materials and catalysts on NOx removal. Both conventional and non-conventional catalysts were used in the studies. With plasma alone, the removal efficiency of oxides of nitrogen was around 75% and with a suitable combination of catalytic reactor the removal efficiency was as high as 90%. Among the catalysts studied, a new catalyst (CuMnAlO/sub 4/) was found to be as effective as the conventional expensive catalyst. The formation of byproducts like N/sub 2/O and HNO/sub 3/ have been studied and the results are discussed.     

空气分级燃烧降低锅炉NOx排放控制技术

阐述了空气分级燃烧降低NOx的排放机理及影响分级燃烧NOx生成的主要因素。对某电厂应用空气分级燃烧技术及NOx排放效果进行了分析,同时对内蒙古乌拉山电厂WGZ410/100—12型锅炉的分级燃烧改造方案及其降低NOx排放效果进行了分析,初步了解分级燃烧的特性。     

空气分级燃烧技术在燃烧器低NOx改造中的应用

空气分级燃烧技术是降低锅炉NOx排放的主要燃烧控制手段,将这种技术应用到燃烧器的改造中可以起到降低NOx排放的作用,为此介绍北京高井热电厂6号锅炉的低NOx燃烧器改造以及试运情况。     

1913t/h锅炉运行氧量优化试验研究

针对一台1 913t/h锅炉的热效率和排烟中NOx质量浓度问题,采用试验的方法研究了运行氧量对锅炉热效率和NOx生成的影响。结果表明:在保证锅炉安全经济运行的前提下,降低排烟中氧体积分数既可以提高锅炉热效率,又能降低NOx质量浓度;并推荐优化后的运行氧量曲线。     

M701F3型燃气轮机降低NO_x排放技术措施探讨

为了探讨三菱重工M701F3型燃气轮机NOx排放恶化的原因及降低NOx排放的对策,分析了燃烧过程中NOx生成机理及影响NOx生成的因素,并列举了其他燃气轮机制造厂家先进的燃气轮机燃烧控制技术。在阐述M701F3型燃气轮机的机械结构基础上,总结了造成NOx排放恶化的原因,同时提出改善措施,通过实践证明这些改善措施确实取得了良好的应用效果,有效降低了机组的NOx排放。最后,提出了将M701F4型燃气轮机的透平高温部件及燃烧器应用到M701F3型燃气轮机上大幅度降低机组NOx排放的改进方向。     

420 t/h超高压锅炉多维低NOx燃烧器技术改造

为满足环保要求,降低超高压锅炉运行过程中NOx的排放量,通过对420t/h超高压锅炉的多维低NOx燃烧器特点进行技术分析,提出改造方案量.燃烧器改造后,锅炉运行过程中NOx生成量明显下降,达到减少污染物排放目的.     

低NO_x燃烧技术简介

介绍了 NOx的生成途径,根据生成机理的不同介绍了各种低 NOx燃烧技术,包括低氧燃烧、浓淡燃烧、分级燃烧、废气再循环等技术。讨论各种低 NOx燃烧技术在电站锅炉中的应用。同时,介绍了低 NOx燃烧技术在工业锅炉及其它燃烧过程中的应用。     

600MW四角切圆锅炉低NO_X燃烧器改造试验研究

为了降低电站锅炉NOX的排放量,阐述了600 MW四角切圆锅炉基本参数以及整个试验测试系统,分析了不同氧量、不同配风方式和不同含氮量对NOX排放和锅炉效率的影响程度。试验结果表明,氧量3.5、缩腰配风和煤质含氮量较高时NOX的排放量较大,氧量较低会产生CO,NOX排放浓度和CO生成量成反比。