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。     

超声雾化法捕集气溶胶的试验研究

核设施退役过程,放射性气溶胶浓度较高,需要进行处理,以降低工作人员辐照风险。研究捕集剂配方、雾化通入量等对模拟气溶胶捕集效果的影响,结果表明:捕集剂配方对气溶胶捕集的效果差异明显;粒径越小的气溶胶粒子被雾化捕集的速度较慢;捕集剂通入量在0.06 kg/m3以下,对气溶胶捕集效果影响显著。对等离子切割解体设备产生的241Am、239Pu污染气溶胶进行雾化捕集,初始污染水平为136 Bq/m3的气溶胶经雾化捕集后可降至1.23 Bq/m3,捕集的效果显著。     

湿式电除尘器伏安特性的实验研究

伏安特性是分析电除尘放电特性和运行状况的基本方法。深入研究电除尘伏安特性,有助于提高除尘效率,为微细颗粒物控制提供了理论基础。实验研究了不同电场风速、雾滴粒径和喷水量下湿式电除尘的伏安特性。结果表明:当电场风速为1.0～1.2m/s、喷嘴压力为0.3～0.4MPa、喷水流量为0.24m3/h,湿式电除尘器处于最佳工作状态,通过对该状态下的除尘效率的测定,验证了该参数组合的正确性。     

阵列荷电液滴吸附细颗粒物的数值模拟

静电湿式除尘技术可以改善传统湿式除尘技术对于微细颗粒物吸附效果不佳的状况。通过求解牛顿方程,建立静电力和气动力共同作用下在阵列液滴群吸附下细颗粒物运动的数值模型,通过追踪二维空间中细颗粒物的运动轨迹,描述荷电液滴吸附细颗粒物的动力学演变过程。结果表明:大阵列的液滴群,较小的相邻液滴平均间距能获得更高的吸附效率;相同的气液比下,小粒径的液滴群能获得更高的除尘效率。     

脉冲放电粒子荷电机理的研究

脉冲电晕放电在脉冲期间产生大量的高能电子，形成粒子在电场中的电子荷电．依据粒子附近的电子密度Ｂｏｌｔｚｍａｎ分布和电子在粒子表面传输的速率方程，在电子的动能大于或等于粒子表面势垒能的边界条件基础上得到粒子在脉冲电晕场中粒子荷电的速率方程，并利用龙格库塔法求解荷电速率方程得到粒子在脉冲放电条件下的荷电量．计算结果表明脉冲放电下的粒子荷电量平均是直流电晕放电的离子荷电量的１８倍，最大荷电量是０５—１５μｍ范围内的粒子，荷电量是直流电晕的２６倍．这一结果不仅与Ｄａｖｉｄ的粒子自由电子荷电理论结果相似，而且与微细粒子电子荷电量测试结果基本一致．     

催化型连续再生颗粒捕集器对生物柴油发动机排放颗粒理化特性的影响

以某重型柴油机为原机,研究氧化催化转化器(Diesel Oxidation Catalyst,简称"DOC")与催化型颗粒捕集器(Catalyzed Diesel Particulate Filter,简称"CDPF")结合而成的催化型连续再生颗粒捕集器(Catalyzed Continuously Regeneration Trap,简称"CCRT")对燃用B20混合燃料柴油机颗粒排放理化特性的影响.试验结果表明:生物柴油发动机安装CCRT装置后排放的颗粒质量和数量均显著低于原机.CCRT装置对不同粒径颗粒的捕集效率不同,对聚集态颗粒的捕集效果略优于核态颗粒.与原机相比,安装CCRT后PAHs总排放量下降,在检测到的20种PAHs中有17种排放量减少.按环数比较,原机及安装CCRT装置后PAHs均以三环和四环为主.CCRT装置的安装使生物柴油发动机排放颗粒中化学成分毒性降低.     

湿式电除尘器性能测试方法研究

湿式电除尘器是燃煤电厂烟尘超低排放的主流除尘技术之一。针对湿式电除尘器的测试特点,提出了测试工况、测孔位置、测孔尺寸及采样点布置等相关要求,并分别对颗粒物、PM_(2.5)、SO_3等开展测试研究,给出了科学的测试方法:针对颗粒物,基于烟道内、烟道外两种采样方法,过滤装置内可配置滤膜或滤筒,应开展空白试验,当浓度较低时应采用一体化采样头;针对PM_(2.5),建议采用重量法(撞击器法)作为基准方法;针对SO_3,可采用冷凝法进行采样,当浓度较低时,建议采用冷凝法与吸收法相结合的手段。并基于此开展了现场实测,为国标《湿式电除尘器性能测试方法》的研制提供了技术及数据支撑,满足了燃煤电厂烟气超低排放测试的迫切需求。     

二氧化碳捕集技术研究

介绍了目前碳捕集技术研究现状,并对燃烧前碳捕集、燃烧后碳捕集以及富氧燃烧等三种碳捕集技术的原理和特点进行了详细的分析。对于燃烧前碳捕集主要方法:化学吸收法、物理吸附法和薄膜法等做了相应介绍;列举了燃烧前碳捕集常用捕集方法的应用实例,同时指出了碳捕集技术的未来发展方向。     

火焰原子吸收分析中脉冲雾化—缝式原子捕集管的联用

在环境监测分析过程，对于样品量少而含盐量高级及被测元素含量低的情况下，用常规的火焰原子吸收晃谱法分析这些低含量元素是较困难的。采用了集中脉冲雾化取们法与缝的子捕集管技术，大大提高了测定灵敏度和精确度，保持了火焰原子吸收光谱法的快速、简便、干扰少的特点。回收率可达９６％以上，相对标准偏差人低于３％。     

沸腾颗粒层除尘器内应用预荷电技术的试验研究

颗粒层除尘器收尘效率一般可达 96 %以上 ,但在过滤微细尘粒时 ,其净化效率较低。为了提高沸腾颗粒层除尘器对微细尘粒的净化效率 ,在沸腾颗粒层除尘器内施加一外电场 ,使气流中的尘粒在进入过滤层前进行预荷电 ,可促进尘粒凝聚及颗粒层的过滤作用     

蜂窝湿式静电除尘脱除燃煤细颗粒物实验研究

搭建了蜂窝湿式静电除尘实验台,研究了不同清灰方式下湿式静电除尘的放电特性、除尘效率、分级效率.结果发现,喷淋清灰方式对颗粒物脱除效率最高,溢流清灰方式其次.为了避免喷淋产生的水雾对除尘效率的不稳定影响,着重研究了溢流清灰方式下,湿式静电除尘器比收尘面积、运行电压、烟气初始浓度对除尘效率的影响.研究表明,提高比收尘面积和运行电压均可使除尘效率增加,通过观察颗粒物分级脱除效率发现,粒径段在0.5~1μm之间的颗粒物脱除效率较低.当烟气含尘浓度达到较高值(442.85 mg·m~(-3))时,除尘器仍可保持较高的除尘效率.     

静电除尘器的粉尘非稳态收集过程

为了全面揭示电除尘器粉尘非稳态收集过程,建立完整的非稳态静电收尘理论,根据静电学基本原理,研究了极板粉尘层电荷导人、积累、释放的过程,推导出随粉尘层厚度增长而改变的动态收尘电场强度计算公式,进而得到荷电粒子动态驱进速度公式,最终形成静电除尘非稳态收集理论.研究结果表明,在静电收尘过程中,粒子驱进速度与粉尘比电阻、工作电压、粉尘层厚度等多种因素有关;随粉尘比电阻的升高,收尘效率下降,当供电电压为最佳工作电压时收尘效率最高.针对不同比电阻粉尘进行了多项实验研究,实验结果与理论研究结果吻合.非稳态静电收尘理论成功地解释了实际静电收尘过程中与传统静电收尘理论相矛盾的地方,为静电除尘器的设计及其运行参数的选取提供了更为科学的理论基础.     

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.     

Bipolar charged aerosol agglomeration and collection by a two-zone agglomerator

ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＢｅｃａｕｓｅｏｆｔｈｅｌｏｗｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｏｆｔｈｅｅｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｉｃｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｏｒ (ＥＳＰ)ｆｏｒｃｏｌｌｅｃｔｉｎｇｔｈｅｓｕｂｍｉｃｒｏｎｐａｒｔｉｃｌｅｓ ,ｔｈｅｅｌｅｃｔｒｉｃａｌａｇｇｌｏｍｅｒａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｈａｓｌｅｄｔｏａｎｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｉｎｔｅｒｅｓｔｉｎｒｅｄｕｃｉｎｇｔｈｅｅｍｉｓｓｉｏｎｏｆｔｈｅｆｉｎｅｐａｒｔｉｃｌｅｓ .Ｍａｎｙａｕｔｈｏｒｓｈａｖｅｓｔｕｄｉｅｄｅｌｅｃｔｒｉｃａｌａｇｇｌｏｍｅｒａｔｉ…     

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.     

ESP电场粉尘浓度分布及高浓度区粉尘强制收集技术的研究

为了进一步提高电除尘器收尘效率以满足日益严格的国家排放标准,提出了电除尘器高浓度区粉尘强制收集技术.通过建立电场粉尘传输数学模型和对实测断面粉尘浓度分布曲线进行回归,分别得到了理论和实际电场粉尘浓度分布公式.结果表明,电场中粉尘浓度分布与断面位置有关.电场中每个断面上从电晕线到收尘极板质量浓度逐渐提高,极板附近存在高质量浓度粉尘区.在极板末端收尘板两侧加装等速吸风口,将极板附近的粉尘气流加以强制收集并采用袋式除尘器进行净化或循环至入口进行二级处理,可以显著提高电除尘器的收尘效率,降低极板振打引起的粉尘飞扬造成的粉尘流失.利用流函数对吸风口流场分析并根据实测的断面粉尘浓度分布可得到吸风口宽度与收尘效率的数值关系.粉尘强制收集技术是电除尘技术领域中的一项创新.采用该项技术既可以对运行中的电除尘器加以改造,又可以在电除尘器的设计中加以实施.     

星形线电除尘器内EHD流动与粒子行为数值模拟

为了研究星形线电除尘器内电流体动力学(EHD)流动与荷电粒子运动行为及两者间相互作用,构建了线板式电除尘器(ESP)内关于EHD和带电粒子运动学的耦合数值模型.该模型采用有限体积法离散求解电场方程和空间电荷方程,在拉格朗日法下建立带电粒子运动方程,并与FLUENT湍流模型进行耦合.利用这一模型,对3种电场风速下星形线电除尘器内流动形态与粒子运动行为进行了细致模拟,并分析了二次流动对气流、粒子浓度分布的影响.结果表明,星形线电除尘通道内二次流动对流动形态和粒子浓度分布存在显著作用.随电场风速的降低,这一作用将越明显.EHD流动对细小荷电粒子运动的影响更为显著.二次流动产生涡旋并作用于主流来影响粒子运动行为.收尘板面的涡旋挤压粒子流远离壁面向流动中心运动,放电极下游的涡旋则促进粒子流向收尘板壁面靠近.此外,由于捕集通道中强二次流的存在,Deutsch计算式对除尘效率、特别是对于亚微米粒子捕集效率的计算并不准确.     

燃煤机组电除尘器入口烟道流场优化数值模拟研究

燃煤机组环保设施连接烟道阻力增加是风机能耗增大的主要因素之一,对烟道进行流场优化,降低烟道阻力和风机能耗是燃煤电厂节能降耗的有效途径之一。采用CFD数值模拟对某电厂660 MW燃煤机组电除尘器入口烟道进行流场优化,重点分析了5种不同优化方案下烟道阻力、风机能耗、灰质量流量分配比例、烟气灰浓度、导流板磨损速率等参数的变化规律。结果表明：通过设置合理结构形式及数量的导流板实现烟道降阻幅度28.7%,单台机组最大可节约风机能耗190 kW·h,节能降耗效果显著。新增导流板对烟气中灰质量流量分配比例具有调节作用,优化后A、B两侧烟道内灰质量流量比例偏差由14.8%降低至6.6%,提高了电除尘器的综合除尘率。烟道流场优化在改善灰浓度场分布的同时降低了导流板的磨损,优化后导流板的平均磨损速率由1.33×10⁻⁷ kg/(m²·s)降低至0.56×10⁻⁷ kg/(m²·s),降幅高达57.6%,导流板使用寿命是优化前的2.4倍,提高了机组运行的安全性和可靠性。

     

上海大气冷凝水化学特性分析

2011年3月8日至4月11日期间利用新研制的大气冷凝水采样器收集了上海大气冷凝水样品.从冷凝水的化学组成及常见大气湿沉降的比较、冷凝水离子间的相关性、冷凝水离子浓度随时间变化等方面,分析了上海大气冷凝水的化学特性.结果表明,上海大气冷凝水pH值介于6.1~7.2,加权均值为6.5,多呈弱酸性;NH4+和SO42-是含量最高的2种离子,浓度分别为139.7μeq/L和125.7μeq/L,SO42-是主要致酸离子;NO2-含量为9.9μeq/L,比NO3-(9.5μeq/L)略高,且所有冷凝水样品中NO2-检出率为100%;4种低分子量有机酸MSA-(6.0μeq/L)、CH3COO-(5.9μeq/L)、C2O42-(3.9μeq/L)和HCOO-(3.7μeq/L)占阴离子总量的8.5%,含量远高于上海雨水;Ca2+(19.2μeq/L,4.0%)、Mg2+(4.9μeq/L,1.0%)含量比同期雾水低2~3个数量级;冷凝水离子浓度随时间变化较大,这与光化学反应、春季逆温等有关.