燃煤可吸入颗粒物在高梯度磁场中的捕集试验研究

针对3种不同磁特性的燃煤可吸入颗粒物(PM10),利用高梯度磁场试验装置进行了颗粒捕集的试验研究,用电气低压冲击器(ELPI)实时测量了颗粒浓度的变化.结果表明:开启磁场后燃煤可吸入颗粒物捕集效率的变化可分为缓慢提高、快速提高和稳定3个阶段;饱和磁矩较大的样品,其捕集效率较高;增加磁场强度和磁介质的填充率可以提高燃煤可吸入颗粒物的捕集效率;而气体流速的增大则会导致颗粒捕集效率降低.试验表明,高梯度磁场捕集燃煤可吸入颗粒物是一种新型有效的方法.     

燃煤PM10在磁场中聚并脱除理论与实验研究

提出了燃煤可吸入颗粒物在均匀磁场中的二元碰撞聚并模型,模型通过直接跟踪在磁偶极子力、气体曳力、布朗力和重力作用下做相对运动的粒子,根据粒子的相对运动轨迹确定燃煤细微飞灰粒子间的聚并系数。在数值计算获得聚并系数的基础上,应用求解粒子聚并动力学方程的区域算法,计算了东胜烟煤燃烧产生的飞灰细微粒子在均匀磁场中的聚并脱除效率,并与实验进行了比较。结果表明,在0.098～9.314μm粒径范围内,0.576～3.758μm粒径的飞灰粒子聚并脱除效率最高;总脱除效率随外磁场强度、颗粒质量浓度以及粒子在磁场中停留时间的增加而增大,粒子饱和磁化时,总脱除效率达到最大值;实验结果与数值模拟结果相一致。模型预测结果表明,当颗粒质量浓度为40 g/m3时,燃煤飞灰细微粒子的总脱除效率可达52%。     

静电增强湿式除尘器捕集可吸入颗粒物的定量描述

湿式重力喷淋除尘器一般对可吸入颗粒物的除尘效率较差,而借助静电力,则有望改善湿式除尘器对细微颗粒的除尘效果.首先介绍了静电增强湿式除尘器的捕集机制,包括布朗扩散、拦截、惯性碰撞和静电捕集;然后利用事件驱动常体积法描述了典型火电厂中三峰分布的烟尘颗粒群的尺度分布函数的动力学演变过程,以此量化静电增强湿式除尘器的除尘过程.结果表明,典型的传统湿式重力喷淋除尘器对PM的分级除尘效率在5%以上;如果液滴荷电,有望使得该除尘器对PM的分级除尘效率达到70%以上;如果颗粒荷电,PM的分级除尘效率将在25%以上;在液滴和颗粒同时荷上相反电荷的静电增强湿式除尘器中,PM的分级除尘效率接近100%.     

静电增强湿式除尘器的优化运行

利用颗粒和液滴间的静电吸引力可以大幅度提高传统湿式重力喷淋除尘器的除尘性能.着重分析液滴荷电而颗粒不荷电的湿式除尘器的工作状况,阐述了布朗扩散、拦截、惯性碰撞和静电捕集等4种除尘机理.介绍了典型工况中该除尘器烟尘颗粒度分布,并通过分析捕集速率(沉积核)的方式对该除尘器的运行优化进行了分析.结果表明:含尘气流输运速度越大,液滴喷射速度越小;液滴几何尺度越小,液滴荷质比越高;液气比越大,越有利于可吸入颗粒物的高效脱除.     

各种除尘技术性能比较及袋式除尘器在我国的应用前景

针对我国以煤为主要发电用燃料的格局,燃煤锅炉所释放的粉尘占到总排放量的60%这一事实,在分析比较各种除尘技术性能基础上,得出由于静电除尘器本身对微细粒子的捕集能力有限,加之我国燃煤锅炉所产生飞灰性质差别较大影响了静电除尘器的除尘效率,从而导致电厂烟尘排放浓度超标的实际情况,结合袋式除尘器能有效捕集对人体危害大的5 μm以下的细微颗粒的优点,建议燃煤电厂锅炉安装使用袋式除尘器来捕集这些细微颗粒.     

可吸入颗粒粒径声学夹带法测量的实验研究

1引言可吸入颗粒物(空气动力学直径小于10μm)是目前我国城市大气环境的首要污染物,尤其是空气动力学直径小于2.5μm的颗粒物(PM2.5),这些细颗粒物主要来源于燃煤电厂的粉尘排放和城市中的机动车尾气排放,其数目浓度高,颗粒粒径小,富集了大量的重金属和有机化合物,不能在人体体     

高温线管式静电除尘器内颗粒捕集的解析方法

通过分析荷电颗粒在气相流场耦合电场中的受力情况,计算出颗粒在有效除尘空间内的运动轨迹,并推导出颗粒的捕集效率表达式。结果表明:在温度为350~700℃、端口电压高于15 900V的条件下,计算与实验结果符合较好,最大相对误差小于9%;当气流平均速度大于0.2m/s时,应考虑阴极线的边界作用;相同直径的颗粒在电场中的初始位置不同时,驱进速度差异很大;提高端口电压可减小除尘器需求高度,以620℃、10μm的颗粒为例,除尘效率达到100%,端口电压为15 925V时,需要的有效除尘器高度约为0.86m,而端口电压为19 200V时,需要的有效除尘器高度约为0.42 m;在进入电场时,颗粒的初始位置在阴极线或阳极管附近时,更易被捕集。     

超超临界机组氧化皮捕集装置研究与分析

为解决氧化皮问题对电厂运行安全的威胁，研发氧化皮主动式捕集技术，并提出了3种捕集结构：环锥捕集腔、环形捕集腔和口袋捕集腔，安装于主蒸汽管道弯头出口位置。CFD数值结果表明，环形捕集腔可利用0.25%流量的主蒸汽将80%100μm以上颗粒分离出主蒸汽，叶栅工作寿命大幅提高。携带颗粒的蒸汽进行汽固分离后送入高加具有最佳的热经济性。氧化皮捕集装置的研发与分析，对于从根源上解决高参数汽轮机叶片颗粒冲蚀问题意义重大，对超超临界锅炉抗蒸汽侧氧化具有推广示范作用。     

烟气流速对不同极线结构下静电除尘器内微细颗粒脱除的影响

对微细颗粒在不同极线排布结构的静电除尘器内的输运与荷电过程进行了数值模拟,主要分析了不同烟气流速对颗粒捕集效率的影响。计算结果表明:M0型除尘器中电场分布均匀,在M1型与M2型除尘器中极线与集尘板之间区域的电场强度会相应增大,对颗粒的捕集有积极效果,但相邻很近的两根极线之间会形成一个电场强度非常小的区域,对小粒径颗粒的捕集效果可能有削弱作用;增大烟气流速会对颗粒的捕集效果有弱化作用;烟气流速越大,颗粒的捕集效率越低。     

燃煤飞灰中可吸入颗粒物在磁场中聚并收尘试验研究

针对燃煤电站锅炉飞灰这种弱磁性可吸入颗粒物,将由专门研制的气溶胶发生器产生的气溶胶(PM10)颗粒按照粒径大小分为12等级,利用低压电称冲击器ELPI测试在不同磁感应强度下各级颗粒浓度的变化,考察磁场对颗粒磁聚并的影响.结果表明,燃煤飞灰这种弱磁性粉尘在磁场中有一定的聚并作用,对其中PM2.5的颗粒聚并的效果更明显.