电除尘器结构对除尘效率影响的数值分析

为了得到电除尘器结构对除尘效率的影响,基于Fluent进行数值计算,分析了除尘效率随不同电极线数、不同极板间距、不同极线间距和不同极线偏离距离的变化情况,得到,电极线越多,除尘效率越高,电压越高,电极线对效率的影响越明显;电极线间距存在一个最佳值,使得除尘效率最高;极板间距增大,使得颗粒沉降需要更长时间,不利于除尘;低速时(0.3 m/s),离子风有利于颗粒沉降,电极线的偏置使离子风的双螺旋变成单螺旋结构,更多的颗粒从线板距大的一侧流过,当电极线下移7.5 mm时,平均场强最大,除尘效率最高。     

烟气温度对电除尘器性能影响的数值模拟

采用计算流体动力学（CFD）软件对电除尘器进行三维数值模拟研究,通过自定义函数（UDF）实现电场、流场、颗粒场和温度场的4场耦合,研究烟气温度对电除尘器电场特性、流场特性和除尘效率的影响.结果显示：入口烟气质量流量相同时,当烟气温度从20℃上升到400℃时,平均电场强度从4.9×10⁵V/m减小到1.4×10⁵V/m,平均板电流密度从0.971mA/m²降至0.261mA/m²,但板电流密度分布的均匀性逐渐变好;烟气温度上升平均湍流强减小,离子风效应也随之减小.当入口烟气体积流量相同时,随着烟气温度的增加,颗粒运动轨迹线拉长,整体的颗粒捕集效率减低.降低烟气温度可以有效提高电除尘器的除尘效率.     

板式电除尘器多物理场耦合数值分析

为理解电除尘器除尘机理,文章采用Fluent软件对实验室板式电除尘器进行仿真模拟,分析了多场耦合作用下流体流动特性和粉尘运动过程。电场特性考虑了电晕放电过程,并研究了电流体动力学(EHD)流对流场的影响。结果显示:电晕放电后阴极线附近形成电晕区,电势在两电极间形成了一个交联的等势场,阴极线之间电场强度迅速减弱,连线中点处形成一个黑影区,电场强度几乎为零;在低流速下EHD流改变了流体湍流运动,当电场断面风速增加到1 m/s时,EHD流的影响可以忽略;在湍流扩散的影响下,粉尘运动距离增加,湍流剧烈;当电场断面风速越小、粒径越大、施加电压越大时,除尘效率越高,对粒径为6.9μm的粉尘最大捕集效率可以达到99.4%。     

电极配置及参数对多孔电极电除尘器电场与除尘性能影响研究

工业电除尘器受反电晕、微细颗粒捕集效率低等因素影响使超低排放运行过程不稳定,故采用开孔式收尘极板并优化极配形式与参数以减缓上述问题发生,并保证电除尘器高效稳定运行。通过COMSOL Multiphysics模拟试验研究了不同同极间距、线距、板形、线形对电场与除尘性能的影响。结果表明：500 mm同极间距利于高比电阻粉尘捕集。最佳线距处于同极间距的0.5～1倍范围内,此时板表面平均电流密度最大。4种多孔板结构对反电晕现象均有一定的减缓作用,错孔板结构收尘场强最大,除尘性能最优;空腔内增加极板对0.01～0.1μm微细颗粒物捕集效率提升16%。4种线形中,新型鱼骨线除尘性能优于其他线形,采用错孔式收尘极板与新型鱼骨线相配时,除尘区域内收尘场强最佳,颗粒物理论有效驱进速度较其他极配形式提升47%,减少了电除尘器的投资成本和运行费用。该研究结果可为多孔电极电除尘器在超低排放设计应用中提供参考。     

电晕线直径对静电除尘器性能影响的模拟研究

采用数值模拟方法研究了电晕线直径对静电除尘器性能的影响,分析了电压、风速对不同直径电晕线的除尘效率的影响规律。结果表明,随电晕线直径减小,收尘板处的电荷密度和电场强度都逐渐增大;电晕线附近的电荷密度显著增大,由272增大到778μC/m3;而电场强度逐渐减小,且场强最低点的位置逐渐靠近电晕线。随电晕线直径减小,大颗粒和小颗粒的除尘效率都逐渐增大。电晕线直径较小时,随着电压增大,大颗粒和小颗粒的除尘效率都逐渐增大;电晕线直径较大时,大颗粒除尘效率的提高程度更显著。随着风速减小,不同电晕线直径的除尘效率都逐渐增大,且小颗粒除尘效率的提高程度相对较显著,0.1μm颗粒的除尘效率提高12.3%。     

高温烟气中颗粒静电脱除特性的实验研究

研究温度90~450℃条件下静电除尘器的放电特性及除尘特性,分析温度、工作电压、烟气流速及颗粒浓度等关键参数对于颗粒静电脱除效率的影响.结果表明,当温度从90℃上升至450℃,在比收尘面积为46.5m²/(m³·s^-1),粉尘初始浓度约为750mg/Nm³的工况下,颗粒脱除效率均可达到98%以上.随着电压升高,除尘效率不断提高,但其升高趋势逐渐变缓.在相同电压下,随着温度的上升,电晕电流显著增大,强化颗粒荷电,颗粒的脱除效率提高;而在相同电流下,高温下较低的空间场强使得颗粒的驱进速度减小,导致颗粒脱除效率下降.烟气流速提高降低了颗粒的脱除效率,PM_1.0受烟气流速的影响较PM₁₀更为明显.颗粒初始浓度的上升增强了颗粒的碰撞及团聚作用,在一定程度上有利于增强颗粒的脱除效果.     

长芒刺电除尘器收尘性能及离子风效应研究

通过长芒刺电除尘器与普通线板式电除尘器的收尘性能比较,认为长芒刺电晕极所产生的较强离子风是导致长芒刺电除尘器除尘效率提高的主要原因。在建立芒刺尖到接地极板间的电场分布模型基础上,提出了悬挂小球法测定离子风的试验方法。通过采用滑石粉、石膏和塑料3种材料的小球对离子风的测定,结果表明,在芒刺尖到收尘极板中部场强为2～4kV/cm范围内,离子风速约为2～6m/s。     

雾化特性对湿式电除尘器除尘效率的影响

喷淋系统作为湿式电除尘器的重要组成部分,雾化效果优劣影响着电除尘器的除尘效率。通过雾化性能测试,研究了雾化参数及其他工作条件对湿式电除尘器的电晕放电特性和除尘效率的影响。研究结果表明:湿式电除尘器的最佳工作水压为0.6 MPa,此时雾化效果最好。以燃煤电厂粉煤灰为尘源进行除尘试验,在其他条件相同的情况下,除尘效率随雾滴粒径的减小而增大,随喷淋量的增大而增大。当雾滴粒径为70μm时,除尘效率可达99.57%,能够满足燃煤电厂对细颗粒物的高效去除。     

电除尘器中粒子沉降特性研究

为更准确地描述粉尘粒子在电除尘器电场中的浓度分布,文章在现有电除尘器粉尘粒子沉降模型的基础上,通过引入影响因子的概念对改进的三维数学模型及其除尘效率估算方法进行了分析讨论,得到了不同精度下的除尘效率估算式和相应参数的估算方法。针对细粉尘,结合实验数据,得到预测其除尘效率时可以忽略竖直方向浓度变化,公式η=1-(e-1)e-al/fvω可以在无特殊边界条件下进行效率估算。这些为电除尘器的设计和运行提供了一定的参考价值。     

湿式电除尘器用于生物质气化燃气除尘的实验研究

生物质粉尘是生物质气化燃气中主要的杂质之一,其清除效果对生物质气化发电机组的安全运行有着重要的影响。以湿式电除尘装置作为试验平台,研究了生物质粉尘的特性和不同影响因素下湿式电除尘器的除尘效率,并对干法、湿法除尘效率进行对比。研究结果表明:生物质粉尘主要含C、O、Mg、Al、Si、K、Ca、Fe等元素,中位径为26.05μm。在相同条件下,除尘效率随着水压的增大而逐渐增大,当增加到0.4 MPa以后,无较大变化,除尘效率随着电场风速、焦油浓度的增加而减少,在洗涤水中添加少量的碱液有利于除尘。采用极配型式为RS二刺芒刺线配480C型板,当水压为0.4 MPa、电场风速为1.0 m/s,除尘效率可达99.21%。     

预混喷雾增效细颗粒去除的电除尘实验研究

为提高电场对细颗粒物的捕集效率,实现颗粒物超低排放要求,本试验采用喷雾与电场分区设计,搭建了预混喷雾湿式电除尘试验装置,以增强颗粒与液滴之间的凝聚作用,试验探究了电场电压、极板间距、电场风速、喷雾压力及入口浓度等参数对除尘效率的影响规律.结果表明;除尘效率随着电场电压增加,除尘效率提升,增幅先升高后降低,最后趋于平稳;减小极板间距或电场风速,能够提高除尘效率,但降低了处理风量;随着喷雾压力增大,除尘效率先增加后减小,当压力值为6MPa时,除尘效果最佳;粉尘入口浓度对除尘效率的影响程度较低,对于粒径小于2.5μm的颗粒物去除效率最高达98.5%.综上,预混喷雾湿式电除尘效果相比单一喷雾或静电除尘具有显著的增强,对于颗粒物超低排放装置的设计具有重要参考价值.     

基于表面活性剂的斜板洗涤器脱除憎水颗粒研究

选取十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)、十二烷基苯磺酸钠(SDBS)、月桂醇聚氧乙烯(9)醚(AEO-9)和壬基酚聚氧乙烯醚(OP-10)配制成4种单一表面活性剂洗涤液,采用新型斜板洗涤器对憎水性炭粉进行湿法除尘实验,探讨表面活性剂种类、入口含尘浓度、空塔气速和液气比(L/G)等参数对除尘效率(η)和压降(ΔP)的影响,评价斜板洗涤器的脱水性能.结果表明,新型斜板洗涤器除尘效率高,压降小,脱水性能良好;4种表面活性剂均能较大程度提高除尘效率,其中AEO-9的脱除效果最佳;当AEO-9浓度为0.07mmol/L,入口含尘浓度为5g/m3,L/G为1.0L/m3,空塔气速为2.5m/s时,除尘效率高达99.99%;入口含尘浓度对ΔP的影响较小,L/G和空塔气速对ΔP影响较明显;实验范围内出口含湿量小于11g/kg(干).     

电除尘器对高比电阻粉尘收集的研究

电除尘器收集高比电阻粉尘易产生反电晕,除尘效率较低。通过增湿降低比电阻,调节风速、电压改善除尘器性能。研究表明:实验设备在风速为0.27m/s,电压为65kV,含湿量为3%时,除尘效率最高达到99.7%。     

烟道荷电凝并电场对电捕集微细粉尘效率的影响

针对目前电除尘技术存在亚微米(0.01~1μm)粉尘捕集难的问题,进行了微细粉尘的交变电场荷电凝并及对电除尘效率影响实验研究.结果表明,随着气体粒子动量、电场强度的增加,离子浓度也在增加,最大离子浓度为1.97×109/cm3;在电离电场强度峰峰值为1.75 kV/cm,频率为100Hz的交变电场里,中位径为0.2μm硅粉中的粒径<2μm的质量为71%,凝并后降至53%,粒径为5~10μm的硅粉质量增加了162%;中位径为0.2μm硅粉质量除尘效率提高了27.6%,除尘效率提高了近1倍;粉尘浓度对电凝并后的除尘效率影响有限.高流场中微细粉尘的交变电场荷电凝并技术为电捕集亚微米粉尘的有效途径.     

提高工业微细粉尘捕集效率研究

传统的除尘方式难以控制工业微细粉尘的排放,是引起我国多数城市空气环境质量超过PM2.5排放标准的主要因素之一。在分析常规除尘器存在问题与微细粉尘荷电捕集机理的基础上,提出前置烟道放置电凝并器、前级电场电极优化配置、末级电场采用转动极板、配套使用高频电源或脉冲电源的治理方案,是有效捕集工业微细粉尘的重要手段。同时,还分析了影响电收尘效率的关键因素以及应该采取的措施,为研发新一代静电除尘器提供理论指导。     

静电空气灭菌净化机研究及其应用

通过分析负离子型、过滤型、静电型和静电与过滤复合型这四种常见类型的空气净化机存在的问题,并通过对横向电极极配的除尘效果的研究,提出采用横向电极极配的静电空气净化机,并在应用中增加了荷电电极,测试结果显示该机型可以净化空气中的一氧化碳、二氧化碳、烟雾、细菌和释放适量负离子,特别是对空气中的细菌具有高达90%的灭菌能力,该机型是全静电型,使用中无需更换任何过滤元件,可成为高效、节能、实用的新型静电空气净化机。     

电除尘器提效节能除尘效率公式的研究

依据理论驱进速度和我国电除尘器(EP)的运行现状,以及提效节能型高压供电设备的开发成功与推广,分析研究了反映高压供电提效节能智能优化控制特性的EP除尘效率公式。公式指出,有效驱进速度和EP除尘效率与提效节能工作方式下的二次电压峰值及最小值成正比,与火花整定工作方式下的二次电压峰值及最小值之比成正比。该公式可为EP高压供电等设备的优化研究开发和提效节能运行提供参考依据。     

大风速电收尘技术研究

把流体力学、电动力学和静电学有机综合应用于电收尘器（ＥＰ）研究和设计上，是对现在电收尘器机理的一次变革。根据电场、流场理论，应用计算机进行设计的新型高效Ω－２Ｃ型集尘极板，仅一层Ω－２Ｃ型集尘极板的收尘效率就可达到８０％左右。把Ω－２Ｃ型集尘极板改成迎风排列，此时烟气风速成为收集烟尘的动力，而不是破坏力，大幅度提高烟尘趋进速度，大大减小ＥＰ体积、重量，成倍降低ＥＰ的造价，有利捕集粉尘，降低因振打引起的二次飞扬。