破碎站粉尘逸散规律及降尘技术的数值模拟及其应用

针对露天矿破碎站粉尘污染严重、治理技术中存在的缺陷,提出了超声波雾化喷雾降尘技术。以平朔安家岭煤矿为例,根据破碎站区域粉尘污染情况,应用数学模型对破碎站粉尘逸散规律进行解算,将模拟结果与现场实测数据对比,确定对卸载坑采用150~300μm雾滴粒径和对破碎机各产尘点采用1~10μm雾滴粒径的机体梁上外喷雾方式,通过对采取治理方案后破碎站粉尘浓度逸散的数值模拟和现场实际应用后的测试数据,显示全尘和呼吸性粉尘降尘效率分别达到94%和82%。结果表明,超声波喷雾降尘技术能有效降低破碎站粉尘浓度,保障了作业人员工作环境和安全。     

综采工作面旋转风幕隔尘实验研究

为了研究综采工作面旋转风幕隔尘机理及其隔尘效率,对旋转风幕隔尘下的综采工作面粉尘浓度分布及其隔尘效率开展了模型实验研究。研究结果表明,(1)在相同工况下,旋转风幕对全尘和呼吸性粉尘的隔尘效率高于普通空气幕,且对呼吸性粉尘的隔尘优势更为明显;(2)出口风速对隔尘效果的影响较大,存在一个最佳的出口风速,在该风速下旋转风幕对全尘和呼吸性粉尘均保持较高的隔尘效率;(3)当出口风速低于最佳风速时,旋转风幕对全尘和呼吸性粉尘的隔尘效率均随着风速的增加而显著提高;当出口风速高于最佳风速时,随着出口风速的增加全尘隔尘效率不断下降,且呼吸性粉尘隔尘效率提升不明显;(4)旋转风幕对于不同粒径的粉尘的隔尘效率存在差异,随着粉尘粒径的增加,旋转风幕的隔尘效率不断下降。     

新型湿式除尘器在烧结厂粉尘抑制中的实践

在对烧结厂转载点附近沉积粉尘进行分析的基础上,提出了以单个转载点为处理单元,新型湿式除尘器就近处理、分类排放的治理方案。运行显示:0～9.98μm的呼吸性粉尘的除尘效率约为92.3%,而9.98～55.36μm的较大粒径粉尘的除尘效率高达96.8%～98.9%,而大于55.36μm的大粒径粉尘的除尘效率接近100%;每个转载点除尘能耗约为3.5kW,能耗不足改造前的10%;除尘水和尘淤达到完全回用,入风口粉尘结块现象得到很好解决。     

直筒式旋风脉冲静电除尘器性能研究

实验研究了电压、入口粉尘浓度和入口风速对直筒式旋风脉冲静电除尘器除尘效率的影响,测定了在不同入口风速下除尘器的分级效率.结果表明,脉冲供电能显著提高除尘器的除尘效率和分级效率,在脉冲电压为80 kV、入口粉尘质量浓度为5.0 g/m3N、入口风速为7～10 m/s时,除尘效率在99%以上,并在实验的基础上分析了脉冲供电下除尘器的除尘机理.     

滤料负载粉尘层对气态汞脱除性能的实验研究

通过不同性能纤维滤料负载燃煤飞灰粉尘层,来模拟袋式除尘器滤袋表面粉尘附着层,进而研究袋滤器用不同性能纤维滤料和粉尘附着层对燃煤烟气中Hg0的联合脱除性能。在固定床实验系统上分别进行了不同纤维滤料和燃煤飞灰粉尘层,以及经实验优选得到的华博特滤料负载燃煤飞灰粉尘层脱除燃煤烟气中Hg0的实验研究。结果表明,燃煤飞灰粉尘层和华博特滤料对Hg0分别有一定的脱除作用,脱除效率可达35%和42.5%,它们对Hg0的脱除是物理吸附和化学吸附共同作用的结果;同时,华博特滤料负载燃煤飞灰粉尘层对Hg0的联合脱除效率受到吸附反应温度、入口汞浓度和烟气停留时间等因素的影响,最佳脱汞率可达64.4%;吸附反应温度越高,脱除效率越低;烟气停留时间越大,脱除效率越高;入口汞浓度的提高并不一定提高华博特滤料负载飞灰粉尘层的脱汞效果。     

纤维种类对纤维束过滤器除尘性能的影响

为了探究聚丙烯腈纤维、玻璃纤维和聚丙烯纤维3种纤维对纤维束过滤器除尘性能的影响,以路面扬尘为研究对象,在入口颗粒物浓度0.58 g·m~(-3)、风速1.0 m·s~(-1)、流量63.62 m~3·h~(-1)、纤维填充率0.67%的条件下,研究不同过滤单元材质(聚丙烯腈纤维、玻璃纤维和聚丙烯纤维)除尘效率和压降的变化情况。结果表明,3种材质中聚丙烯腈纤维束除尘性能最好,除尘效率为70%～80%,其除尘效率比聚丙烯纤维束整体高20%。通过过滤介质表面电荷密度测定发现,在实验过程中,3种纤维表面都存在电荷,且聚丙烯腈纤维电荷密度玻璃纤维电荷密度聚丙烯纤维电荷密度。通过SEM检测发现,粉尘颗粒以静电吸附和纤维间填充2种方式赋存于过滤器内部,这表明纤维束过滤器除尘机理为静电作用和机械拦截作用的联合。     

电袋复合除尘器协同脱除Hg及SO_3

为了解电袋复合除尘器协同脱除燃煤烟气中的气态Hg、颗粒Hg和SO3的效果,在4个电厂选择4台采用电袋复合除尘器进行烟气除尘的燃煤机组,在电袋复合除尘器的进口和出口分别对烟气中的气态Hg、颗粒Hg和SO3浓度进行了实测,计算出电袋复合除尘器的协同脱除效率。结果表明:不同火电厂烟气中Hg的形态分布不同;在本实验工况条件下,电袋复合除尘器对总Hg的协同脱除效率为47.55%~93.88%,对气态Hg的协同脱除效率达18.80%~83.46%;电袋复合除尘器对SO3的协同脱除效率为74.31%~85.91%;由于SO3与气态Hg产生竞争吸附现象,导致电袋复合除尘器对气态Hg的协同脱除效率随入口处烟气中SO3浓度的提高而下降。     

多孔介质过滤细颗粒

以活性炭为过滤介质,利用其多孔结构脱除细颗粒,实现低压降除尘工艺。研究活性炭颗粒粒径、滤层厚度以及表观过滤风速等条件对多孔介质过滤细颗粒效果的影响,并通过表面光滑的不锈钢珠进行实验作对比,分析多孔介质过滤细颗粒的机理。结果表明:活性炭颗粒对细颗粒的过滤效率明显高于表面光滑的不锈钢珠。过滤效率随活性炭颗粒粒径和表观过滤风速的减小而增加,当粒径从1.5 mm降至0.45 mm时,平均过滤率从53.17%升至80.34%,当表观风速从26.54 cm·s~(-1)降到1.66 cm·s~(-1)时,平均过滤率从41.89%升至75.24%。过滤效率随滤层厚度的增加明显增加,当层厚从60 mm增加到140 mm时,过滤效率从47.62%增大到70.78%。不同实验条件下,过滤压降都没有随时间有明显变化,细颗粒没有在活性炭颗粒表层形成粉尘层。活性炭颗粒床主要是依靠细颗粒扩散、惯性碰撞和拦截效应沉积在活性炭多孔结构内,从而脱除细颗粒。     

温湿电场对PM2.5及SO3的脱除性能

为深入研究温湿电场对PM_(2.5)及SO_3的脱除性能,采用实验室研究、工程调研或实测相结合的手段,系统分析了湿式电除尘器(WESP)对PM_(2.5)及SO_3的脱除规律,尤其是高SO_3浓度对湿式电除尘器性能的影响及其应对措施。实验研究发现:电源电压分别为35、45、55 kV时,湿式电除尘器对总尘、PM_(2.5)和SO_3的脱除效率分别为60.8%、75.2%、82.4%,53.7%、67.1%、76.8%和43.4%、58.6%、72.7%;随着电压的增加,各粒径段颗粒的分级脱除效率均有明显提升,但0.1～1μm提升最为明显;鉴于烟尘的吸附及SO_3的调质作用,烟尘和SO_3两者有一定的相互促进脱除作用,但SO_3浓度过高,容易在放电极线周围形成高密度的空间电荷,导致电晕电流降低,除尘效率下降;针对高浓度的SO_3,采用降温方式,可有效提高湿电场的烟尘及SO_3脱除性能。工程实测发现:单独使用湿式电除尘器或是与其他相关技术耦合应用,均对烟尘及SO_3有较高的脱除效率;湿式电除尘器对烟尘及SO_3脱除效率分别为63.5%～88.3%、65.1%～71.9%,与湿法脱硫耦合使用,效率分别达82.1%、86.1%,与相变凝聚器(PCA)耦合使用,效率分别达92.3%、90.1%。上述研究可为湿式电除尘器的宽范围、多场合应用提供参考。     

新型低气阻高效除尘器的研究与应用

为了提高除尘器对细颗粒物的捕捉效率,制备了一种由蜂窝陶瓷、聚酰胺材质扭线刷和缚尘剂组成的除尘模块。其中填充了聚酰胺扭线刷的蜂窝陶瓷为除尘模块的主体,该主体独有的结构将拦截尘粒的滤料纤维分布在与气流方向垂直的平面上,有利于含尘气体的捕捉。缚尘剂为除尘模块的增强因子,它可以在除尘模块表面形成液膜,用来抑制除尘时的二次扬尘,提高除尘效率。通过对涂覆有缚尘剂的除尘模块的除尘效率的研究表明,含尘气体通过除尘模块,对粒径2μm的颗粒除尘效率最高可达到97.08%,表明了除尘模块去除细颗粒物的潜力;另外,在实验中设定的条件下,系统的压降保持在85 Pa以下。总体而言,该除尘模块在保持较低压降的同时对细颗粒物有较高的去除效率,有应用在工业除尘的潜力。