频率对燃煤飞灰声波团聚影响的模型及实验验证

为研究声波团聚过程中频率的影响,基于碰撞效率修正的同向作用机理,提出一种声波团聚的新模型。通过实验对模型的计算结果进行了验证,发现该模型能很好地描述声波团聚过程。计算所得的声波团聚中的粒径分布和浓度变化与实验值基本吻合。数值模拟再现了气溶胶在声波团聚中粒径分布的变化,细颗粒逐渐团聚产生大颗粒,气溶胶总浓度降低、平均粒径增大。计算结果和实验值均表明,频率对团聚效果影响很大,声波团聚中存在最佳频率,高于或低于该最佳频率均使团聚效果迅速降低。计算结果还表明,在声波作用下,燃煤飞灰气溶胶总浓度随时间呈指数衰减规律降低。     

提高燃煤超细颗粒物聚并效率的撞击流场仿真

采用颗粒物聚并的方法可以有效地减少燃煤电厂超细颗粒物排放,对于超细颗粒物的聚并过程,增加微颗粒的停留时间可显著提高微颗粒物的聚并效率。提出改进型撞击流应用于聚并反应器,并改进了传统的撞击流流型以提高微颗粒的停留时间。气固两相流数值仿真研究结果表明,与传统的撞击流相比,改进的撞击流在聚并反应器中能扩大超细颗粒在流场中的活动范围,并能极大地增加超细颗粒在流场中的停留时间,可显著提高燃煤超细颗粒物的聚并效率。     

声波团聚细粉试验中螺旋微量给料机的设计研究

根据声波团聚细粉试验的要求,设计出1台细粉螺旋给料机,并在初步计算的基础上,设计加工了3根外径相同、螺距不同的给料螺杆,以及独特的搅拌装置.通过试验标定,分析了给料速率与螺距、螺杆转速及搅拌速率之间的关系,发现存在一临界搅拌速率.试验结果表明,所设计的微量螺杆给料机能稳定和均匀地进行微量给料,可满足声波团聚细粉试验的要求.     

声波与雾化水滴联合作用增强燃煤PM2.5脱除的实验研究

基于声波夹带理论和重力沉降理论,建立了燃煤PM2.5 在声波与雾化水滴联合作用下团聚清除的实验装置,对烟气中细颗粒物的团聚清除进行了实验研究。通过电称低压冲击器(electrical low pressure impactor,ELPI)在线实时测量烟气中颗粒浓度在外加作用前后的变化,得到了不同条件下细颗粒的团聚清除效果。结果表明,在声波单独作用及与外加雾化水滴联合作用下,系统对于燃煤烟气中颗粒数目浓度峰值粒径约为0.1 μm的超细颗粒物均有很好的清除效果,且联合作用下的清除效率高于声波单独作用。当声场强度达到158.5 dB时,联合作用下颗粒数目浓度清除效率达到了68%,比声波单独作用增加了21%。实验结果表明声波与外加种子颗粒联合作用能有效提高燃煤PM2.5的脱除效果。     

燃煤电站大流量烟气下飞灰细颗粒声波团聚实验研究

以某燃煤电厂烟气流量20 000 m~3/h(标况下)的中试实验平台为对象,采用在烟道两侧布置声波发生器并联合喷雾增湿,对不同频率和声压级的声波细颗粒团聚效果进行了测试研究。测试结果表明:声波频率和声压级对团聚效果有较大影响,在声波频率为1400～1 700 Hz时,烟气中PM_(2.5)颗粒能获得较好的团聚效果;随着声压级(或者功率)的增大,团聚效率提高,特别是声压级大于140 dB后,团聚效果明显增大;声波联合喷雾增湿能进一步促进烟气中细颗粒团聚,提升电除尘器对于PM_(2.5)或者PM1颗粒的脱除效果。该结论对提高大型燃煤电厂锅炉烟气中飞灰细颗粒团聚效果和除尘效率有重要的指导意义。     

气溶胶微粒声波团聚技术的回顾与展望

对声波团聚技术的研究进展状况进行回顾,阐述了声波团聚过程中传统的正向动力机理和最新发展的流体力学机理,后者被认为在粒径接近的颗粒团聚中起重要作用。分析了各种操作参数对声波团聚效果的影响,提出声波团聚的不足之处及改进方向。     

超细液滴气溶胶声波团聚的实验研究

对超细液滴气溶胶声波团聚进行了实验研究,探究了频率、声功率及初始浓度对团聚效果的影响规律。结果表明,在频率为6kHz、声压级为148dB的声场中,液滴颗粒发生了快速团聚,10s内气溶胶透光率从0%提高到90%,质量浓度减少99%。频率是声波团聚的重要操作参数,针对文中使用的超细液滴,最优团聚频率为6kHz,其次为1.5kHz。分析认为,低频时,声流作用明显,是液滴团聚的重要因素之一;高频时,声波尾流效应逐步增强,是主要的控制机理。声功率增大,团聚效率相应增加,但超过9W时,团聚效率增长减缓,原因是高声强时团聚室内二次声效应增大。另外,液滴气溶胶初始浓度越高,声波团聚速率越快,且最终团聚效率也更高。     

声波与相变联合作用下细颗粒脱除的实验研究

基于声波和相变耦合强化细颗粒长大机制,建立了声波与蒸汽相变联合作用下细颗粒物长大脱除的实验装置,并对细颗粒在不同外加条件下的脱除特性进行实验研究,探讨不同操作条件对细颗粒脱除效率的影响。结果表明:在2 000 Hz和150 dB的声波单独作用下,细颗粒的分级脱除效率较低在10%~23%左右;在过饱和度S=1.2的蒸汽环境中,细颗粒的分级脱除效率略高于声波单独作用的脱除效率;在声波和蒸汽相变联合作用下,细颗粒的分级脱除效率均得到大幅提高,分级脱除效率达到了53%~80%。相变单独作用时,在过饱和度较低时,细颗粒无凝结长大,因此脱除效率很低,脱除效率几乎不随过饱和度的增大而改变,但当过饱和度增到1.0后,细颗粒的脱除效率则随过饱和度的提高而迅速增大。在声波与相变联合作用下,细颗粒的脱除效率随过饱和度的增大而增加,当过饱和度增大到一定程度时,脱除效率出现大幅的提高,过饱和度从1.0增大到1.2,脱除效率从40%左右提高到80%。实验结果表明声波与相变联合作用可有效提高燃煤细颗粒的脱除效果。     

300MW燃煤电站化学团聚强化除尘协同脱硫废水零排放的研究

提出一种新型化学团聚强化除尘协同脱硫废水零排放处理工艺.加入钝化团聚剂的脱硫废水喷入空预器前后烟道,分区梯级蒸发处理脱硫废水,强化细颗粒物脱除效率,实现细颗粒物和脱硫废水协同治理.实验室研究表明开发的钝化团聚剂可减缓脱硫废水中Cl离子的腐蚀性,缓蚀效率最高可达到74.83％.针对300MW燃煤机组,进行了化学团聚强化除...     

300MW燃煤电站化学团聚强化飞灰细颗粒物排放控制的研究

煤炭燃烧会产生大量飞灰颗粒物,其造成的空气污染给人类健康及生存环境带来了巨大影响。针对江西某电厂2???340MW燃煤机组,进行了细颗粒物化学团聚工业应用工程试验。通过安装自行设计制造的化学团聚系统,综合考察了化学团聚技术对燃煤电厂静电除尘器(electrostaticprecipitators,ESP)效率的影响,对电厂运行参数的影响,及团聚后排放至大气的颗粒物特性。试验结果表明,喷入化学团聚剂后,细颗粒物排放浓度显著降低。4号机组连续喷入240min团聚剂后,ESP后颗粒物浓度下降约61.7%,脱硫后颗粒物浓度下降了约77.9%;3号机组连续喷入化学团聚剂168h后,ESP后颗粒物平均浓度为22.6mg/m3。脱硫后颗粒物平均浓度为5.7mg/m3。采集脱硫后排入大气的烟尘颗粒物,粒径峰值为0.8?m,绝大多数飞灰颗粒粒径在0.1～1?m内。连续喷入化学团聚剂后,ESP后SO2浓度由2866mg/m3降至2354mg/m3,下降了约17.9%;NOx浓度和O2浓度无明显变化;烟气湿度提高了约0.4%。     

凝结洗涤塔脱除燃煤超细颗粒实验研究

对洗涤塔内相变促进燃煤细颗粒凝结长大与脱除进行了实验研究。通过在洗涤塔入口和洗涤塔内注入适量蒸汽,使其在塔内不同区域形成细颗粒凝结长大所需的过饱和环境。探讨了2种情况下,不同操作参数对燃煤超细颗粒脱除效率的影响规律。结果表明2种蒸汽添加方式均可显著促进燃煤超细颗粒的脱除,蒸汽添加量为0.03 kg/m3时,颗粒数浓度脱除效率分别提高了50%和60%;对于塔前添加蒸汽,气液温差的提高有利于细颗粒的脱除,而塔内添加蒸汽则正好相反;此外,对于气液温差较大的情况,增大液气比可有效提高脱除效率;燃煤细颗粒的脱除效率随烟气在塔内停留时间的增加而提高,特别是塔内添加蒸汽的情况,当停留时间为1.5 s时,塔前和塔内添加蒸汽脱除效率可分别达到60%和65%以上,而未添加蒸汽时脱除效率几乎不受停留时间的影响。     

用电厂过热蒸汽制备微细粉煤灰的实验研究

以热电厂过热蒸汽作介质 ,采用改进后带有立式涡轮分级机的流化床对喷式气流磨试验研究过热蒸汽加工超细粉煤灰。实验中 ,将电厂烟气引入系统 ,用于调控流场 ,提高粉碎效率 ,降低蒸汽的露点温度 ;同时 ,用于系统的预热和停机时防止系统结露。粉煤灰从涡轮分级区加入有效地保护了粉煤灰中玻璃微珠。实验结果表明 ,以过热蒸汽为介质的气流磨能耗低、粉碎力大 ,粉碎分级、收集过程在全干法下完成 ,是一低成本、规模化加工超细粉煤灰的理想设备     

飞灰流化床燃烧脱碳的试验研究

飞灰回燃脱碳效率较低,导致回燃后飞灰仍不能满足综合利用的要求。文中基于飞灰的冷态流化特性,在自行设计的纯然飞灰的热态试验台上进行了燃烧脱碳试验。试验结果表明:CFB飞灰能够在流化床内连续稳定燃烧,维持炉内燃烧的最小截面热负荷约为0.4MW/m2,对应的临界飞灰含碳量为18%。密相区温度和运行床压对飞灰脱碳均有一定的影响。飞灰燃烧后在底渣的增重份额很小,最大不超过15%。试验系统的最大脱碳效率约为75%,远远高于飞灰回燃的脱碳效率。     

不同掺混比下飞灰复燃特性的试验研究

将飞灰与神华煤以不同掺混比混合,利用热天平对混合后试样的燃烧性能进行了试验研究,得到不同配比下试样的燃烧特性参数,并根据燃烧特性参数随掺混比的变化规律对试样的着火特性进行了研究。此外根据不同掺烧比下试样的试验数据,对试样的稳燃性能进行了探讨,并提出最佳掺烧比。     

锅炉过热器泄漏声波声谱特性的实验研究

通过搭建管阵列实验平台,对过热器的泄露声波进行实验研究。以通过管阵列的泄漏声波信号为对象,分析其经过管阵列传播后的频谱特性,得到声波的变化规律:泄露压力越大,声压衰减的越快;泄露孔越大,声波禁带宽度越大,声波禁带中心频率越低。     

复合式电旋风除尘器中颗粒的凝聚机理与实验研究

针对特定的反转式电旋风除尘器中的固体颗粒,把颗粒的整个收集过程分成4个区域,分别进行颗粒的凝聚机理分析,并通过冷态实验证实颗粒凝聚的规律性。理论分析与实验证明,电旋风除尘器中颗粒的凝聚存在如下结论:不同种类颗粒凝聚规律有所不同;处于除尘器不同区域颗粒的凝聚机理也不尽相同;荷电电压提高和给粉浓度增加能使颗粒凝聚作用加大,收尘效率提高;颗粒的强烈凝聚加强了离心分离作用,成为电旋风除尘器高效除尘的重要原因。     

生物质成型燃料流化床燃烧粘结机理实验研究

在小型鼓泡流化床实验装置上,以石英砂为床料,进行了不同温度下果木枝条成型燃料流化床燃烧床料粘结机理实验研究。试验结果表明,温度是影响生物质流化床燃烧床料粘结的重要因素。通过对实验中形成的结团进行扫描电子显微镜、X射线能谱(SEM/EDX)以及对床料的X射线荧光光谱(XRF)分析表明,床料中碱金属元素的含量不能作为判断床料是否将要发生粘结的依据,而是取决于碱金属的存在形态;同时果木枝条灰中的Ca是构成结团颗粒粘附物的重要组分,其对床层发生结团有一定的影响作用。     

煤粉锅炉不同粒径飞灰含碳量的非线性变化特性

飞灰含碳量对于锅炉的热效率和安全运行、发电机组的性能以及飞灰利用等方面均有较大影响。以实验手段研究了飞灰含碳量与粒径尺寸之间的变化关系,实验结果表明,一定条件下,煤粉炉飞灰含碳量与粒径之间在存在非线性关系,典型的变化趋势为：随着粒径尺寸的减小,飞灰含碳量先减小后增加。通过已有研究、不同飞灰采样条件、不同电厂和煤种等方面的验证,确定了所发现变化趋势的可靠性。借助已有研究的实验数据,从锅炉相关因素和煤相关因素2方面,对该文所报道现象的合理性进行了肯定,同时进行了简要的机理分析,提出了可能造成此非线性变化趋势的原因。