文丘里湿式除尘器在火电厂中的应用 附录

一、文丘里管除尘效率计算公式在文丘里管中,尘粒主要是依靠与水滴碰撞凝聚,故通常只计算其碰撞效率。在研究文丘里管的除尘效率时,必然涉及粒子的凝聚方程,尘粒在水滴上的沉降;尘粒与水滴的碰撞效率等一系列问题。下面分别作简要的介绍。为便于计算,假设尘粒与水滴都是球体。     

煤粉炉PM10/PM2.5排放规律的试验研究

采用冲击式尘粒分级仪对煤粉锅炉电除尘器前后细灰组成进行测量，研究表明除尘器后PMl0和PM2.5占总灰的比例为92．47％和35．56％，比除尘器前均有大幅度提高。除尘器对细灰捕集效率不高，PM2.5除尘效率为9．6％。煤粉国度、制粉系统投远方式、锅炉负荷是影响粉尘颗粒特性的主要因素。煤粉越细，乏气全部投入将使排放的粉尘组成越细，锅炉负荷越低，除尘效率会有所提高，但粉尘组成也将变细。     

用离散颗粒数值模拟对陶瓷过滤器过滤特性的研究

高温除尘是IGCC和PFBC-CC商业化的关键技术之一。陶瓷过滤器是最具发展潜力的除尘技术之一。该文以探讨高效的过滤途径为目的，通过数值模拟的方法，分析了不同的气流速度和不同的通道形状对陶瓷过滤器除尘效率的影响。模拟中，颗粒场采用离散颗粒运动模型，气相场采用格子Boltzmann方法。研究发现：如果粉尘颗粒偏大(相对于陶瓷过滤器空隙尺寸)，可以通过增加陶瓷过滤器的厚度来提高过滤效率；如果粉尘颗粒很小，必须尽可能的降低气流速度才能达到高的除尘效率；在高气流速度下，增加陶瓷过滤器厚度对提高细小颗粒的过滤效率几乎不起作用。     

电除尘器数学模型的研究与控讨

本文在美国南方研究所（SRI）开发的数学模型基础上，通过分析研究，从电除尘器的电气条件、尘粒荷电、理想除尘效率计算和非理想因素修正等方面建立数学模型，并通过实验室和现场测试进行了验证。     

颗粒层过滤除尘和分级过滤特性的数值模拟及实验对比

IGCC和PFBC-CC燃气蒸汽联合循环发电均涉及高温除尘问题。目前尚未取得突破。在高温条件下采用移动颗粒层过滤除尘具有潜在的发展优势，该文针对移动颗粒层过滤除尘机理进行了数值模拟和实验研究，在建立离散颗粒运动数学模型的基础上，模拟计算了粉尘颗粒与过滤层颗粒碰撞次数与系统风速之间的变化关系以及过滤介质颗粒与不同粒径粉尘颗粒间的碰撞机率，用数值模拟的方法探讨了过滤颗粒层对不同粒径粉尘颗粒的选择性，并与实验结果进行了对比，研究发现，随系统风速的变化，粉尘颗粒与过滤层颗粒的碰撞频次与除尘效率之间存在定性的一致，单一粒径颗粒组成的过滤层对不同粒径的粉尘颗粒有显著的选择性。     

错流移动颗粒床高温除尘模拟和操作特征分析

颗粒层内的沉积粉尘是影响颗粒床过滤器除尘效率和操作压降变化的重要因素，考虑颗粒层内沉积粉尘对除尘过程的影响，基于捕集单元的收缩管模型，建立了二维的气固错流移动颗粒床过滤器除尘过程的数学模型。分析了主要设计和操作参数对颗粒层除尘效果的影响，并对颗粒层内气体流动规律、粉尘沉积特点和气体含尘浓度变化进行了模拟分析。颗粒层内的沉积粉尘在气、固流动方向上具有二维分布的特点，沉积粉尘分布导致局部气体过床的阻力和捕集单元除尘效率的变化。模型计算结果和高温煤气除尘实验数据比较表明，表观过滤气速0.1~0.3 m/s范围内，计算值与实验结果吻合较好，可适用于过程的设计和优化。     

锅炉引风机叶片磨损特性的研究

除尘装置不能全部除去炉烟中的灰尘,因此炉烟中的尘粒会引起引风机叶片磨损。叶片在检修前的平均寿命约为一年。若除尘装置效率不佳,则叶片的寿命仅为2～3个月。叶片过早损坏会使引风机的抽吸能力降低和限制机组的负荷。     

高温线管式静电除尘过程三维模拟

为了分析高温线管式静电除尘器中的除尘过程与颗粒运动情况,建立了颗粒动力学与颗粒收集的三维理论模型,并利用商业CFD软件Fluent对模型进行模拟计算。结果表明:高温线管式静电除尘系统的除尘效率、颗粒运动情况与实验研究较符合;增大端口电压是提高除尘效率的有效方法;当粒径减小时,颗粒的沉积高度会迅速增大,从而变得难以收集,以620℃、端口电压17 310 V的工况为例,粒径大于6μm颗粒的收集效率接近100%,而亚微米颗粒(0.1~1.0μm)的收集效率只有40%左右;颗粒进入除尘空间的初始位置对颗粒运动轨迹有很大影响,以粒径为10μm的颗粒为例,颗粒的初始位置越靠近阳极管,颗粒沉积高度就越低,收尘所需时间越短。     

电厂电除尘的发展和应用

电除尘器是利用高压电源产生的强电场发生的电晕放电,使悬浮尘粒荷电,并在电场力的作用下,将悬浮尘粒从气体中分离出来的除尘装置。本文介绍了国内外电除尘的发展,系统地分析了电除尘器的特点,并根据节能环保的理念,总结了电除尘技术的发展趋势。     

CLG型多管式除尘器的改造

CLC型多管式除尘器由许多个旋风子联合组成,它使含尘气流旋转而产生离心力来达到分离尘粒的目的。因其结构简单、成本低廉和维护管理方便,所以广泛用于电力、冶金、建材等部门工矿企业中. 多管式除尘器的气体动力特性比较复杂,又对此试验研究不足,因此目前使用中的除尘器气体动力工况普遍不良,除尘效率远远低于它的单个旋风子的效率,除尘器的除尘效率也     

温度对移动颗粒层过滤高温除尘性能影响的研究

研究温度对移动颗粒层过滤高温除尘性能的影响规律，首次提出温度与捕集比的理论关系式，并进行了实验验证，得到了移动颗粒层在高温状态下进行过滤除尘的实验结果，为移动 过滤高温除尘工艺的放大和工程化打下了基础。     

移动颗粒层过滤高温除尘过程结构和参数优化实验研究

高温除尘是ＩＧＣＣ和ＰＦＢＣ－ＣＣ等先进燃煤联合循环技术尚未攻克的难题。在诸多除尘技术中,移动颗粒层过滤除尘技术已被认为是最具发展前途的高温除尘技术之一,介绍首次开发的无筛移动逆流式颗粒层过滤高温除尘实验系统,并进行了高温除尘过程结构和参数优化实验研究,得到了常温和高温下结构因素和运行因素与除尘性能之间的规律,证明了无筛移动颗粒层过滤过程进行高温连续除尘不仅是可行的,而且经过一定的优化后可达到较高     

燃煤电厂电袋复合除尘器试验研究

在烟气处理量为50 000 m3/h的电袋复合除尘试验台上研究了静电场、过滤风速、粉尘浓度等因素对电袋复合除尘器运行特性的影响。结果表明:静电场可以除去烟气中的大部分粉尘,大大降低袋式除尘单元负荷,延长清灰周期,使布袋使用寿命得到延长;过滤风速和粉尘浓度主要影响电袋除尘器的运行阻力,对除尘效率基本没有影响。     

新型颗粒层过滤性能的研究

新型颗粒层采用固定床连续过滤、流化床连续清灰工作方式,克服了现有颗粒层过滤过程中存在的颗粒间隙增大、颗粒错位等问题,改善过滤装置的过滤性能。通过实验研究了颗粒层的清灰周期、过滤速度和过滤介质粒径等重要参数对颗粒层过滤分级效率的影响,得出了洁净气流中灰尘粒径分布规律;探讨了新型颗粒层过滤装置的低能耗、高效过滤的设计参数和运行参数。研究结果表明,选择合适粒径范围的过滤介质能达到较高的过滤效率和较低的床层阻力;调节清灰周期能灵活地改变颗粒层的过滤性能,满足各种工艺的过滤要求。     

水煤膏在射流流化床内的混合

流化床内颗粒的混合对流化床内颗粒运行以及燃烧有重要的影响,因此,利用图像处理技术在二维流化床试验装置上研究了水煤膏的混合过程,分析了气固两相射流的流动特性,利用R／S分析方法表明了气固相射流的脉动特性。实验发现从喷嘴喷入的水煤膏聚集在射流水平段顶端,并且随射流的脉动而脉动,在射流和气泡的作用下,水煤膏将发生变形、扩散以及混合。并利用数字图像相关性分析方法得到了水煤膏在流化床内的混合过程,指出在流化床不同区域水煤膏混合机理不同,在射流影响区底部,由于射流脉动以及携带作用使水煤膏颗粒混合;在射流影响区上部以及射流影响区以外,射流气泡以及流化气泡的运动导致水煤膏颗粒混合,并且发现由于射流的引入使颗粒的内循环运动加强。     

非均匀直流电场气固混合体流化床击穿特性

试验研究了电压极性、固相物介电常数、固相物占空比等对非均匀电场中流化床状态气固混合体直流击穿电压的影响 ,计算了存在固体颗粒物时电极间隙中的电场分布 ,并定性分析了放电现象。结果表明 :固体颗粒物的存在使电场发生畸变 ;气固混合体在非均匀电场中的直流击穿特性也具有正极性击穿电压低于负极性的“极性效应” ,固相物介电常数较大的混合体容易击穿     

高效脱硫协同除尘关键技术分析

为系统研究高效脱硫协同除尘技术,分析了已投运的高效脱硫协同除尘典型机组的实际应用情况,从而明确了高效脱硫协同除尘技术需同步考虑低低温电除尘技术和高效脱硫技术。低低温电除尘技术应严控烟温、灰硫比,并做好流场、流速设计及材质选择以防止烟气冷却器磨损泄漏;高效脱硫技术应优化塔内喷淋层和除雾器层流场、设置合理塔内设施间距和流速,并保证足够的喷淋覆盖率、配置合适的喷嘴和除雾器。通过低低温电除尘技术和高效脱硫技术的协同作用可有效地实现SO₂和烟尘的超低排放,因此“低低温电除尘技术+高效脱硫协同除尘技术”是烟尘和SO₂超低排放的一条优选技术路线。     

循环流化床锅炉除尘设备的选择及现状

根据国家火电厂新的烟尘排放标准,以及循环流化床锅炉的特点,从含尘浓度、尘粒的比电阻、烟气速度等方面介绍了影响选择除尘器的基本因素,并对电除尘器和布袋除尘器的利弊及技术经济等方面进行了比较,分析了循环流化床机组除尘器的现状,提出了对循环流化床锅炉除尘设备的选择建议。     

电除尘矩阵式电磁振打器控制系统改进优化

针对DDPLC型电除尘器低压程控矩阵式电磁振打系统控制精度低、矩阵回路设计不合理、工作模式单一的问题,对S2-226可编程控制器电磁振打控制系统进行了改进和优化。改造后,实现电磁振打清灰与故障清灰工作模式的自动切换,提高了电除尘电磁振打清灰系统的自动化水平,有利于电场内部故障的自我修复,增强了电场对不同比电阻的粉尘适应性,保证了电除尘设备的可靠性,使得电除尘出口原烟气粉尘浓度保持在20 mg/m³以下。