高压细水雾喷嘴对巷道煤尘的喷雾降尘试验研究

随着地下煤矿开采深度的增加以及大规模机械化采掘的发展,粉尘污染问题成为煤矿安全的重中之重。对粉尘污染的控制必须从源头做好预防治理,将粉尘污染浓度控制在允许的范围内。设计一种加工简单、价格便宜的带内旋芯的直射式高压细水雾喷嘴,通过喷雾降尘试验研究了不同内部结构喷嘴的雾化特性,主要从喷嘴的喷雾射程和充分雾化距离来考量,并对比分析了出口直径分别为1.2 mm和1.5 mm的两种同型号喷嘴对巷道煤尘的喷雾降尘效果。试验结果表明:喷嘴内部结构以α=30°、l/d=2时的雾化效果为佳;出口直径为1.2 mm的喷嘴对巷道煤尘的降尘效果更好,其流量也较小,对水资源的浪费少;喷嘴直接雾化为细水雾进行降尘时,当喷雾压力为8～9 MPa时,其对巷道煤尘的降尘效果较好,当喷雾压力超过10 MPa后,随着喷雾压力的升高,其对巷道煤尘的降尘效果并没有得到明显的改善。     

风蚀扬尘抑尘剂效率测试方法与应用

风蚀扬尘抑尘剂是一种控制风蚀扬尘的有效措施,探讨使用便携式风洞(PI-SWERL)测试风蚀扬尘抑尘剂效率的方法,并对比国内外2种抑尘剂对风蚀扬尘PM2. 5的抑制效率,以研究喷洒方式、稀释倍数和风速对抑尘效率的影响.结果表明:①按照推荐的稀释倍数分别配置G和Enviroseal(ES)抑尘剂水溶液并测试,液滴喷洒方式对应的抑尘效率优于雾化喷洒方式,在17. 2 m·s~(-1)(相当于8级风)风速时G抑尘剂效率(99. 5%)优于ES抑尘剂(94. 0%)和水(77. 5%);②对稀释倍数为50、100、150、200和400倍的G抑尘剂进行测试,在17. 2 m·s~(-1)风速时,抑尘效率分别为99. 7%、99. 5%、99. 7%、98. 1%和95. 9%,可根据抑尘效率变化拐点确定抑尘剂最佳成本效益稀释倍数;在13. 1～17. 2 m·s~(-1)风速范围内,抑尘效率随风速增加而增加.③使用便携式风洞测试风蚀扬尘抑尘剂效率的方法,可以量化抑尘剂对风蚀扬尘PM2. 5的抑制效率,建议对风蚀扬尘抑尘剂开展抑尘有效期和环境友好性测试.     

新型环保道路抑尘剂在城市道路的应用

以北京部分城市道路扬尘为对象,研究了新型环保道路抑尘剂喷洒前后道路扬尘中PM10和PM2.5浓度的变化。结果显示,喷洒新型环保道路抑尘剂能够有效降低扬尘中PM10的浓度,对PM10的降尘效果为25%,对PM2.5也有一定的降尘效果,同时对大气中的氮氧化物有一定的吸附作用,说明该新型环保道路抑尘剂可有效抑尘,减少污染。     

复合型抑尘剂的制备与应用研究

根据抑尘剂的抑尘原理,研制了一种以高分子材料为主要成分的复合型抑尘剂,检测了其耐高温性、耐低温性,并对其抑尘效果进行了现场试验。结果表明:此复合型抑尘剂的抑尘效果较好,可以有效降低粉尘对环境的污染。     

润湿剂降尘效果的动力实验法研究

在实验室中运用模拟实际喷雾系统的动力实验法,以黄河沙为实验样品研究了润湿型抑尘剂对降尘效果的影响.实验结果表明,十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠和丁二酸钠均能提高降尘效果,同时确定了3种润湿剂的最佳浓度和最佳加湿流量.     

施工工地扬尘治理工程技术概述

概述了施工工地三大扬尘治理措施(覆盖、绿化和固化)的技术特点和基本成效,并对其优缺点和性价比进行了简要分析。覆盖抑尘技术对于裸露地表和开挖土方最简单直接,但其抑尘效率低,成本偏高;绿化抑尘技术,生态环保,但其生长周期长,不能满足短期工地的抑尘需要,性价比较低。洒水抑尘技术简单易行,但成本高、需水量大、易产生二次污染;抑尘剂固化技术经济环保,投入成本相对较低,抑尘效果好,是一种值得推广使用的工地扬尘治理技术。     

铁路煤扬尘抑尘试验研究

抑尘剂溶液喷洒在煤堆表面后,能使其表面粘结形成具有一定强度的硬壳,具有防尘作用.试验测定了未喷抑尘剂和喷有不同抑尘剂的煤样在30 m/s风速下的扬尘浓度,并在黑龙江省鸡西市华峰洗煤厂进行了现场试验.试验结果表明,喷洒抑尘剂对铁路煤运中煤抑尘效果有一定改善.铁路煤运过程中应用该抑尘剂不仅可以减少扬尘、保护环境,而且还可减少煤的流失.     

单级多喷嘴CFB-FGD技术研究及应用

单级多喷嘴循环流化床烟气脱硫技术采用双流体喷嘴替代传统高压回流喷嘴进行喷水增湿,并通过多个喷嘴沿着反应塔横截面四周均匀布置来强化液滴分布,取得了较好的脱硫效果。实验研究和工程应用表明:双流体喷嘴所形成的雾化粒径大约在60m左右,有利于SO2脱除。在实际工程中此技术的脱硫效率达到了94%,高于传统的半干法烟气脱硫技术,而且此技术能显著降低投资和运行成本。     

旋流雾化水雾膜提高文丘里水膜除尘效率的实验研究

应用低压旋流雾化水喷嘴 (不同运行压力和组合方式 )实验研究了旋流雾化水雾膜对除尘效率的影响。研究结果表明 :喉部喷嘴布置及运行情况直接影响喉部水雾均匀度和除尘效率 ;采用两两相向的低压旋流雾化水喷嘴组合布置 ,保证喷嘴入口水压力为 0 2～ 0 4MPa ,液气比为 0 1～ 0 2L/m3 时 ,除尘效率将大大提高 ,且有节水节能和脱硫效果。     

基于两种受体模型的太原市大气降尘来源解析及季节变化特征

于2019年11月至2020年12月期间在典型工业城市太原市开展了降尘采样和降尘化学组分分析.采样期间,太原市平均降尘量约为7.9t/(km²·30d),并呈现在4~6月较高.在选取的8个监测区域中,清徐和巨轮的平均降尘量较高,分别为10.7t/(km²·30d)和10.6t/(km²·30d).降尘化学组分质量中地壳元素(Ca、Si、Al)占比较高,巨轮和桃园监测区域的降尘中Fe元素的质量显著高于其他监测区域.将降尘量和化学组分分析结果分别纳入正定矩阵因子分解(PMF)和偏目标转换-正定矩阵分解(PTT-PMF)两种受体模型中对太原市降尘进行了定量来源解析.通过比较两种受体模型的拟合性能和解析的因子谱发现:PTT-PMF受体模型相较于PMF能够更好地区分出降尘中城市扬尘源和建筑尘源这两类相似的尘源.结果表明,太原市降尘主要有六种来源:城市扬尘源(PMF:35%,PTT-PMF:35%)、建筑尘源(PMF:29%,PTT-PMF:28%)、钢铁工业源(PMF:14%,PTT-PMF:14%)、燃煤源(PMF:13%,PTT-PMF:12%)、二次无机盐(PMF:5%,PTT-PMF:6%)、机动车尾气排放源(PMF:4%,PTT-PMF:5%).两种受体模型得到的平均来源贡献结果相似,而建筑尘源和钢铁工业源的季节变化趋势则有一定的差异.粗粒径源类(城市扬尘源和建筑尘源)是太原市降尘的主要来源,两者对降尘的贡献率超过了60%,并在春季贡献率(4~6月)较高.     

脱硫喷淋塔除尘的影响因素及效果分析

根据燃煤电厂烟气中粉尘成分、来源及排放特性,对影响脱硫喷淋塔除尘效率的因素进行了分析,结果表明:粒径>0.3μm时,颗粒度越大,去除率越高,粒径<0.3μm时,则相反;烟气流速及浆液喷淋密度与除尘效率呈正相关性,优化各影响因素,喷淋塔除尘效率可高达84%,其处理后粉尘质量浓度<50 mg/m3。     

离心旋流式喷嘴雾化特性实验研究

目的进一步优化低温多效蒸馏技术中的喷淋布液方式,提高海水淡化换热效率。方法采用马尔文激光粒度分析仪、高速摄像机和翻转水量仪对不同口径的CJ-9型离心旋流式喷嘴进行研究。结果同一口径的喷嘴,随着水流压力的增加,液滴粒径分布的均匀性显著提高。随着水压的增加,同一个喷嘴液体破碎的纹路变密,同时液膜破碎的长度变短,破碎效果越好,雾化性能越好。同一口径的喷嘴,入口压力越大,其边缘流峰值越高,空心化率现象越明显。同一压力下不同口径的喷嘴,口径越大,其形成双波峰的跨度越短;同一口径的喷嘴,入口压力越大,其形成双波峰的跨度越长,其边缘流峰值越高。结论液滴粒径分布的均匀性随着水压的增加或孔径的减小而显著提高,喷淋密度在直径方向上存在两个峰值,运用"峰谷叠加"原理,来满足低温多效蒸发器布液均匀的整体要求。     

液幕式湿法脱硫中喷嘴型线对竖直射流特性的影响研究

液幕湿法脱硫就是利用竖直向上喷射的石灰石浆液冲洗烟气,吸收效果好坏主要取决于喷嘴的竖直射流情况,试验研究了7种用于该塔中的喷嘴竖直射流特性。发现各喷嘴竖直射流都存在临界雾化速度。整理出无量纲平均半径与射流速度之间的关系,分析发现喷口直径和喷嘴高度对回落液体覆盖面积影响不大。试验结果表明所有喷嘴的回落液幕分布均匀性相同。导出了射流高度与喷射压力关系式,发现试验范围内喷嘴阻力损失情况相当。     

液滴荷电雾化湿式电除尘器颗粒捕集特性研究

为研究液滴荷电雾化作用下静电场中粉尘颗粒的捕集特性,设计并搭建了线板式湿式电除尘装置,通过实验获得了电场强度、停留时间、粉尘浓度和液滴流量等参数对捕集效率的影响规律.结果表明,施加雾化荷电液滴后各粒径段颗粒的分级穿透率均低于干式电除尘器,随着电场强度增加至3.5kV/cm,分级穿透率降幅逐渐增大,出口浓度降幅达到最大值,PM_0.5、PM₁和PM_2.5分别降低了28.7%、28.0%和27.1%,高于3.5kV/cm后降幅逐渐减小.相同电场强度下,捕集效率随停留时间的增加而增大,电场强度为4kV/cm时,停留时间由2.14s增大至4.04s,PM_0.5、PM₁和PM_2.5的分级穿透率分别降低了50.2%、49.3%和48.5%.随着粉尘浓度的增加,颗粒碰撞和凝并作用提高,捕集效率逐渐增大,当空间电荷密度难以满足颗粒充分荷电后,继续增大粉尘浓度将导致捕集效率降低.液滴流量的增大能够促进颗粒荷电与凝并,有利于提高捕集效率.与传统湿式电除尘器相比,采用液滴荷电雾化能够明显降低耗水量,且保持较高的颗粒捕集效率.     

基于响应曲面法袋式除尘器清灰性能的数值研究

利用计算流体动力学（CFD）方法,采用二维、可压缩、非稳态流动数学模型,对袋式除尘器脉冲喷吹过程中滤袋内的清灰流场进行了数值模拟,比较了滤袋壁面压力峰值的模拟值和试验值.同时,利用该模型,基于响应曲面法并使用统计软件MinitabV15研究了喷嘴直径、喷吹高度、文丘里管喉管直径、文丘里管及布袋长度对袋式除尘器清灰性能的影响,并得出了这5个影响因子的二次多项式预测模型.结果表明,滤袋表面压力峰值的模拟值与试验值变化趋势基本上是一致的,误差在10%左右,从而验证了本文数值计算模型的可靠性.在上述5个影响因素中,喷嘴直径（d）、文丘里管喉管直径（de）及布袋长度（L）对清灰性能影响显著,其中,清灰性能随着喷嘴直径和文丘里管喉管直径的增大而提高,随着布袋长度的增大先提高后降低.在本文所研究的尺寸范围内,当d=20mm、de=60mm及L=3360mm时,清灰效果分别达到最优.所得结论有助于进一步改善袋式除尘器的清灰性能.     

基于旁路烟道蒸发的脱硫废水零排放技术在火电厂的应用

在河南焦作某电厂2×350 MW机组脱硫废水烟气余热蒸发零排放工程的运行基础上,进行工艺的优化与改进,创造性地引入旁路烟道蒸发系统:在SCR脱硝装置后、空气预热器前引出少量高温烟气(烟温在330~350℃)至旁路烟道系统;旁路烟道出、入口通过电动隔离挡板实现与主体烟道的隔离;旁路烟道入口加设电动调节挡板以调节烟气的流量、流速;旁路烟道内设置高效双流体雾化喷嘴,雾化液滴与引入的高温烟气进行迅速传质、传热,实现液滴的高效蒸发;旁路烟道出口连接在空气预热器后、除尘器前的烟道上,蒸发后的结晶物随烟气在除尘系统得到去除,水蒸气在脱硫塔被冷凝后间接补充脱硫工艺用水,最终实现了脱硫废水零排放,且对电厂原有系统影响较小。     

诱导喷嘴改进滤筒脉冲清灰效果的实验研究

改善清灰效果是提高滤筒除尘效率的关键和难点问题。运用自制脉冲喷吹实验台,采用诱导喷嘴(超音速引流喷嘴和气流散射器)对325 mm×660 mm滤筒进行脉冲喷吹清灰实验研究,并与采用普通喷吹孔的实验结果进行比较分析,得出采用诱导喷嘴时侧壁正压力峰值平均值是普通喷吹孔的1.465倍;且采用诱导喷嘴时各测点的不均衡系数为0.768～1.336,普通喷口为0.270～2.251,而不均衡系数越接近于1,其清灰效果越好;同时,采用诱导喷嘴时各测点基本在同一时刻达到正峰值。实验充分表明采用诱导喷嘴确保了滤筒长度方向上内壁清灰压力的均匀性,且对滤筒清灰效果有明显的改善作用。     

复合喷动塔内蒸发特性的数值模拟与实验研究

分析了描述喷动塔内气液流动、雾化、蒸发、碰壁的数学模型,运用上述模型模拟脱硫塔内蒸发特性,得到了入口介质条件对塔内蒸发特性及液相水含量的影响,通过与实验值比较验证了模型的可靠性。模拟结果表明:液滴蒸发强度呈现先升高后降低趋势,在距离喷嘴300 mm处达到最大值;在一、二级塔体交界处,由于受多级喷动结构影响,液滴蒸发速率明显升高;液滴截面质量流率沿塔体轴向逐渐降低,在1 500 m处基本蒸发完毕;蒸发强度与喷嘴雾化压力呈非单调关系,烟气温度和含湿量对一级塔内液态水含量有3倍~5倍的影响;数值模拟结果与实验值基本一致,可以作为研究塔内液滴蒸发特性的有效工具。     

锯齿形翅片对喷管流动及噪声特性的影响分析

喷注噪声理论表明,改变喷口形状会使喷注噪声发生改变.针对发动机排气系统,设计了锥型啧管及锯齿形出口的锥形喷管,建立相应的喷注射流模型,利用数值手段对2种喷管进行啧注流场分析和噪声预测,研究锯齿形翅片对流动和噪声特性带来的影响.