对喷流除尘技术在收集硫酸铵和硝酸铵粉尘中的应用研究

对喷流除尘技术利用粉尘颗粒在撞击区内来回振荡、相互碰撞并团聚的机理进行除尘.实验采用水平式对喷流除尘系统收集硫酸铵和硝酸铵的混合物粉尘,主要考察喷嘴气流速度、含尘浓度和喷雾化水润湿含尘气流对除尘效率的影响,并进行机理分析.实验表明,除尘效率随喷嘴风速的增大而升高,但喷嘴风速超过25～27 m/s后,反而下降;除尘效率随含尘浓度的增加而升高,但含尘浓度超过0 45～0.55 kg/m3后反而有所降低;喷雾化润湿含尘气流能显著提高除尘效率,最优耗水量为0.18～0.22 kg/kg粉尘,超过该值后无显著变化.实验确定的最优除尘条件为:喷嘴速度25～27 m/s、含尘浓度0.45～0.55 kg/m3、耗水量0.18～0 22 kg/kg粉尘,除尘效率最高可达96.8%.     

湿布电极含水率对湿布电除尘性能影响

为解决湿式电除尘器的"白烟"排放以及收尘极板易腐蚀结垢等问题,提出一种水浸卷帘湿布电除尘器。首先探讨了湿布电极含水率对湿布电除尘器伏安特性的影响。分别采用含水率50%、84%、100%的湿布电极与金属极板进行对比试验发现,含水率大于50%的湿布电极的电晕电流高于金属极板,说明如果湿布电极润湿较充分,其导电性满足电除尘要求。然后采用中位径3.5μm的硅微粉进行了湿布电极电除尘器与常规电除尘器的除尘效率对比试验研究。在处理风量和极配结构相同、入口含尘质量浓度1 400 mg/m~3、外加电压15～35 kV的条件下,湿布电极电除尘器的除尘效率随湿布电极含水率的增加而提高,当湿布电极含水率大于50%,湿布除尘器的除尘效率高于常规干式电除尘器。     

表面活性剂应用于湍球塔除尘的实验研究

选取十二烷基苯磺酸钠(SDBS)作为表面活性剂并配置成吸收液,采用水-空气-填料球作为介质对湍球塔进行烟气除尘实验,重点研究了表面活性剂浓度、喷淋量、塔内风速和入口粉尘浓度等因素对除尘效率的影响。实验结果表明,水中添加0.05%的十二烷基苯磺酸钠后,当塔内风速为1.5～1.9 m/s,入口含尘质量浓度为5 g/m3,喷水量为5～7 L/min时,系统的除尘效率超过99.0%。     

影响涡旋型电除尘器离子产生浓度的因素分析

通过回归正交设计,建立涡旋型电除尘器电场中的离子浓度n_e与放电电压U、电场风速v_0和同排极板空隙距离D这3个因素之间的函数关系式。通过编程求解回归模型,获得离子浓度较高的优化结果:当U为17.8 k V,v_0为3 m/s,D为40 mm时,n_e可达6.97×10~9个/cm~3以上。根据粒子成像测速法,可以得出放电极附近的风速约为v_0的2.5倍以上。通过收尘试验可知,对于粉尘粒径小于15μm的微细粉尘,涡旋型电除尘器收尘效率可达到90.2%。     

不同喷嘴类型静电旋风水膜除尘系统配置优化实验研究*

为对比加宽版吹风喷头、1 mm孔径广角实心喷嘴和组合型喷嘴配置下的静电旋风水膜除尘系统的除尘效果,对进口风速、静电电压和单位面积流量3个单因素进行实验。研究结果表明:借助SPSS软件正交实验设计得出各喷嘴最佳参数、除尘效率影响因素排序均为进口风速＞静电电压＞单位面积流量。在各喷嘴最佳参数下,除尘性能排序为组合型喷嘴>加宽版吹风喷头>1 mm孔径广角实心喷嘴。在组合型喷嘴最佳参数（进口风速12.03 m/s、单位面积流量1.02 L/(m2·s)、电压45 kV）下,当进口风速不变时,除尘系统的分级除尘效率随粉尘颗粒粒径的增大而增大,但增幅不断地变缓,粒径约为40 μm时分级效率近似达到100%;当粉尘颗粒粒径不变时,分级效率随进口风速的增大呈现递减的趋势,粒径越大下的分级效率越接近。     

反向电场电袋过滤PM2.5的试验研究

为高效收集微细颗粒物,提出一种反向电场静电增强袋式除尘器;并研究了过滤风速对反向电场静电增强袋式除尘器除尘效率的影响;试验对比了反向电场静电增强袋式除尘器、预荷电袋式除尘器、普通袋式除尘器的除尘效果,结果表明,反向电场袋式除尘器的除尘性能明显优于普通袋式除尘器和预荷电袋式除尘器.对于处理PM2.5烟雾,当风速为1.5 m/min时,反向电场静电增强袋式除尘器的除尘效率比普通袋式除尘器高10.0％以上;当风速为2.0 m/min时,反向电场静电增强袋式除尘器的除尘效率比普通袋式除尘器高50.0％以上.     

横向双极电除尘器的速度分布特征

为了提高现有电除尘器的除尘效果,提出一种横向双极电除尘器。用计算流体动力学(CFD)软件的模拟结果表明,当横向双极电除尘器入口风速为1 m/s时,在距横向双极电除尘器极板迎风面40 mm范围内,平均速度小于0.7 m/s,在距极板背风面40 mm范围内,平均速度小于0.3 m/s。不同的异极距的流速模拟对比发现,异极距在150~250 mm之间时,横向双极电除尘器极板附近的平均流速较小,远远小于普通电除尘器极板附近的风速,这将非常有利于横向双极电除尘器获得更高的除尘效率。理论、模拟与实验的结果证明,极板附近的速度分布规律呈凹形。     

综掘工作面风幕控尘除尘系统数值模拟及试验研究

针对综掘工作面掘进过程中粉尘污染问题,设计了一种新型高效的风幕控尘除尘系统,利用风幕风速衰减试验分析了风幕风速与距出口距离衰减的关系,当风幕末端风速达到2 m/s以上就能够有效控制呼吸性粉尘逃逸,另外,利用数值模拟的方法,对风幕控尘除尘系统工作原理进行了模拟,当风幕初速度为15 m/s、除尘风筒负压为-250 Pa时,风流到达巷道壁时的风速均达到了3m/s以上,风幕控尘除尘系统起到了很好的控尘和除尘作用.并对压入式通风+湿式除尘机除尘的方式进行了数值模拟,压入式通风的风流大部分被除尘风筒吸入,掘进头和压入式风筒与除尘风筒重叠段形成了无风区,大部分粉尘颗粒和瓦斯不能够及时排出,给生产带来了极大的安全隐患.     

线板式电除尘器中离子风的数值模拟

为了探索线板式电除尘器在高压放电过程中离子风的流动特性,使用Fluent软件对电除尘器进行三维数值模拟研究.通过用户自定义函数(UDF)编写实现了电场、流场以及颗粒场的耦合,讨论了在不同电场风速、运行电压和板间距下,离子风对流场特性的影响.结果 表明:在离子风的影响下,电晕极附近会形成对称的涡旋,电场风速较低时涡旋更明显;随电场风速增加离子风对主流气流的影响减弱,当电场风速大于0.8 m/s时,离子风的影响较弱;离子风对主流气流的影响也会随运行电压升高而增大,随板间距增大而减小.     

纵横复合收尘极板电除尘器除尘性能研究

常规电除尘器体积大,成本高,限制了其应用.本文提出了一种新型电除尘器--纵横复合收尘极板电除尘器.通试验,比较了纵横复合收尘极板电除尘器和常规电除尘器的一些影响因素,即极板电流密度的大小和均匀性,流场分布均匀性,不同电压和不同电场风速下的除尘效率等.试验结果表明,在相同条件下,纵横复合收尘极板电除尘器的极板电流密度及流场分布更均匀,除尘效率明显高于常规电除尘器.本研究对减小电除尘器体积、降低电除尘器成本和推进电除尘技术的发展有较大的现实意义.     

回流式皮带机静电除尘罩除尘效率的试验

为了有效控制皮带机转运点的粉尘污染,研发了一种回流式皮带机静电除尘罩。该除尘罩主要由Ω形极板罩、高压放电极和回流风机等构成,通过调节回流风机的流量,可以使微细粉尘在循环流动中被反复净化。因而研究回流率对除尘效率的影响规律是重要的。试验直接采用实物静电除尘罩,试验粉尘采用中位径为4.496μm的石灰粉,用滤膜称重法测粉尘质量浓度,通过回流风机控制回流量大小进行效率对比试验。结果表明:在给定的外加电压下,回流式皮带机静电除尘罩的除尘效率随回流率增加而提高,当电压大于50 kV,回流率ζ=30%时,除尘效率超过90%,但当回流率ζ30%,除尘效率增加趋缓。当初始粉尘质量浓度为102.34 mg/m~3时,在试验条件下改变回流率和电场强度,排放质量浓度最低可达到5.16 mg/m~3,可实现超净排放。     

抽压混合式通风除尘系统布置方式的选择和技术参数的确定

根据我国双鸭山、徐州、大同等矿区通风除尘技术发展实践经验和系统的理论研究,对目前国内外煤矿常用的“长抽长压”、“长抽短压”、“长压短抽”、“单机前抽后压”、“独立式负压除尘”系统的布置方式、适用条件、技术特征、安全效益及优缺点进行综合评价分析,提出优化系统设计必须遵循多指标综合分析的选型为依据的原则,同时重点阐述了直接影响系统通风除尘效果的“工作面风量”、“除尘器处理风量”,巷道不同阶段“风速”等重要参数的确定方法和理论计算公式。对煤矿安全生产和通风除尘设计具有普遍意义。     

磁化荷电水雾最佳降尘参数确定实验研究*

为实现对煤尘的有效防控,进一步提高磁化水降尘性能,提出磁化荷电喷雾降尘技术,通过研究液滴在磁化、荷电情况下的受力,揭示磁化荷电喷雾降尘机理;通过自主搭建的动、静态综合除尘实验平台,研究不同磁化强度、荷电电压下溶液表面张力和雾滴粒径的变化规律,进而确定最佳雾化参数。研究结果表明:磁化荷电后的溶液表面张力和雾滴粒径随磁化强度、荷电电压的增大呈现先下降而后上升,最后趋于平稳。荷电电压为9 kV、磁化强度为350 mT时达到最佳效果,此时,与清水相比全尘降尘效率达到92.79%、提高69.63%,呼尘降尘效率达到78.59%、提高94.01%。磁化荷电的溶液表面张力降低,破碎时所做表面功更小,雾化后液滴粒径更小更均匀,与尘粒接触面积增大,可提高捕尘效率,改善矿井环境。     

静电除尘器的新应用及其发展方向

静电除尘器广泛应用于冶炼、水泥和电站锅炉等工业领域。在简单介绍传统静电除尘器的分类及结构的同时，列举了目前使用的一些新型的静电除尘器，对静电除尘器在除去气体污染物、异味等方面的新应用进行了概述，并对于使用电凝并、无电晕式等除尘新机理也作了原理性的介绍。     

CFD在电除尘器超低排放设计中的应用

由于我国环保排放要求的日益严格,电除尘器超低排放成为最受关注的问题之一。流场作为影响电除尘器超低排放性能的重要因素,具有重要的工程意义。基于CFD(计算流体力学)模拟方法,并结合工程实际应用,从流量分配、本体气流分布设计、本体阻力、电场极配型式、绝缘系统热风吹扫设计等方面对电除尘器流场设计进行阐述和对比分析。结果表明:电除尘器流场优化既要考虑流量分配均匀,又要考虑粉尘量分配均匀,电除尘器入口烟道导流板的合理设计不但可以解决流量分配平衡问题,也可以使粉尘量的偏差得到大幅度改善;进出口喇叭角度不但对本体流场均匀性有影响,对除尘器本体阻力也有较大影响,进口喇叭扩张角、出口喇叭收缩角越大,本体速度分布均匀性越差,本体阻力也越大;灰斗阻流板的合理设计有助于减轻收尘区下沿高速区与灰斗的强回流现象;在不同极配型式中,针刺线平行于极板比针刺线垂直于极板的击穿电压更高,电流密度更均匀,更有利于粉尘收集;改进绝缘系统热风吹扫的方式有助于解决绝缘系统短路现象。     

双区电除尘器降低锅炉烟尘排放浓度

粉尘在传统结构的荷电区荷电之后,一部分尘粒被阳极板捕集,大部分带有正、负电荷的尘粒再分别被收尘区的管式辅助电极和阳极板捕集.模拟试验数据表明,收尘区具有高电压、低电流和板电流密度分布均匀的特性.工业性试验结果显示,应用双区电除尘技术设计或改造电除尘器,不仅可以较好地防止发生反电晕,而且能够将锅炉烟尘排放质量浓度降低到50 mg/m3以下.与传统的卧式电除尘器相比,还可节省10%左右的占地面积和钢材用量.     

电除尘器的新技术及其展望

简要介绍并分析了电矩收尘、透镜式电除尘器、雾滴荷电等除尘理论以及电除尘器本体和供电控制方面的新技术,分析和展望了电除尘器的未来发展,可为我国电除尘器的研究开发和运行改造提供参考。     

超高压宽极距管式电收尘器在水泥厂的应用

阐述了水泥厂磨机生产时的粉尘污染状况及采用和布袋除尘器或普通单管电收尘器收尘所存在的问题，针对磨机生产情况和存在问题进行设计的超高压宽极距防结露磨机静电收尘器的结构，工作原理等，并列出了该电收尘器的伏安特性和除尘效率测试数据。     

皮带转运站除尘技术的研究与应用

针对皮带输送机运送各种含铁原料(矿粉),导致转运站岗位粉尘质量浓度严重超标的状况,通过不断研究、试验,研制了1种新型除尘装置,使转运站岗位粉尘质量浓度由过去的368 mg/m3降至10 mg/m3以下,解决了转运站扬尘的问题,目前此除尘技术已在济钢铁前区广泛推广应用.