新型电袋复合除尘器性能研究

为了提高布袋除尘器对细微粒子的捕集效率,同时降低压力损失,提出了一种新型的电袋复合除尘器,并利用这种新型的除尘器对2 500目的超细滑石粉进行了实验研究。通过普通布袋过滤、电袋复合过滤的对比实验研究,得到了电场强度、气布比、压损、清灰周期和除尘效率等参数的变化规律。实验结果表明,使用新型的复合除尘器过滤粉尘时,粉尘在进入袋室之前就被荷电,通过在滤料表面施加较强的静电场,使得被处理粉尘在滤料的表面有序堆积和排列,能有效地降低压力损失,提高过滤风速,除尘效率均达到97%以上。Vf=3.5 m/min,U=12.3 kV时,新型复合除尘器与普通布袋过滤相比压力损失降低了90 Pa;PM2.5的捕集效率提高了5.9%;清灰周期从10 min延长至36 min。     

电袋复合除尘器阻力特性研究

利用电袋复合除尘器试验平台,探讨了清洁滤料过滤阻力特性、电场与过滤风速对过滤阻力的影响及本体阻力与测试风量的关系。结果表明:清洁滤料过滤阻力与过滤风速成线性关系,滤料阻力系数为5.39×10~7 m~(-1);无电场作用下,过滤阻力增长率为2.31Pa/min;而65kV电场作用下,过滤阻力增长率仅为0.63Pa/min,主要因为在电场作用下,颗粒层渗透率增大,且荷电粉尘在滤料表面排列疏松,空隙较多,过滤阻力增加慢,可以有效延长喷吹时间,减少喷吹过程对滤袋的冲刷;过滤阻力增长率随过滤风速的增加而增加,过滤风速由0.65m/min增加到0.97m/min,过滤阻力增长率由0.13Pa/min增加到0.63Pa/min;电袋复合除尘器本体阻力(ΔP,Pa)和测试风量(Q,m~3/s)的拟合方程为ΔP=72.15Q~2+25.07Q。     

大型电袋复合除尘器脉冲滤袋清灰

建立了大型脉冲喷吹实验系统,进行8 m滤袋长度、76 mm以上不同规格和型号的脉冲阀、未使用的干净滤袋和使用过带粉尘滤袋的喷吹性能实验研究,测试喷吹管上的压力峰值、滤袋上的加速度和压力峰值。实验结果表明,喷吹管上高速回流气流产生二次压力峰值。测试结果也证明,带粉尘的滤袋由于其透气性的降低与干净滤袋相比,其最小压力峰值较大,且随着滤料透气性的降低整条滤袋的压力峰值变化值变小,同时滤袋的透气性与工程使用时间成反比,但不同的烟气工况由于粉尘特性造成滤袋的透气性不同。实验也表明,为保证单个脉冲阀能有效地喷吹滤袋应根据最小压力峰值进行滤袋数量的限制和脉冲阀规格的选取。     

双极电袋复合除尘器的增效减阻效应

为提高现有电袋复合除尘器的除尘效率,降低压力损失,改进清灰效果,设计出一种线管式双极电袋复合除尘器,并对其增效减阻作用和单极电袋复合除尘器进行了对比研究。在硅微粉中位径1.74 μm、过滤风速3 m·min-1、入口粉尘浓度2 500 mg·m-3的实验条件下,双极电袋复合除尘器比单极电袋复合除尘器的粉尘透过率、压力损失分别降低25%、27%以上。为分析双极荷电粉尘的静电凝并增效作用,测定了滤料表面沉积粉尘层的粒度分布,发现单极荷电和双极荷电沉积尘的中位径分别为1.83 μm和1.92 μm,表明双极荷电粉尘具有较好的静电凝并作用,所形成的较粗团聚颗粒物不易透过滤料,使除尘效率提高。为阐明双极荷电粉尘的减阻作用,采用自然堆积法测出双极荷电粉尘的堆积密度小于单极荷电粉尘,证明粉尘双极荷电后会在滤料表面形成较蓬松的粉尘层,这将有助于降低压力损失、提高清灰效果。     

电袋复合除尘器气流分布的数值模拟和优化

采用CFD数值模拟方法对某电业公司150 MW机组配套电袋复合除尘器流场进行了分析研究,通过比较模拟结果,确定了电袋复合除尘器流场的优化设计方案。结果表明：在进口烟道弯头内设置导流板,调整进口烟箱内孔板上的导流叶片及第3层孔板开孔率,电袋结合处设置孔板,可以使电场进口断面速度相对标准偏差、滤袋迎风面气流速度、滤袋单元流量分配偏差及每个袋区各滤袋流量的相对标准偏差均达到设计要求,为电袋复合除尘器的设计提供参考依据。     

基于数值模拟的电袋复合除尘器入口流速和管道结构优化

利用计算流体动力学(CFD)软件对电袋复合除尘器进行数值模拟,通过改变气流入口流速、调整电凝并区前水平管道长度和增设入口管道内导流板等方法进行优化。结果表明,气流入口流速对改善电袋复合除尘器的除尘效果影响不大,而入口管道增设导流板影响很大。当气流入口流速为18.00m/s、电凝并区前水平管道长度为0.50m、入口管道后一弯管处增设置3块导流板时,电凝并区入口断面、电除尘区入口断面气流分布均匀,相对均方根分别为0.17、0.14,涡流区域基本消失。     

电袋复合除尘+湿法脱硫工艺脱除多污染物的效果研究

为考察电袋复合除尘+湿法脱硫的超低排放工艺路线对多污染物的脱除能力,以某燃煤电厂已实施超低排放的660 MW机组配套的电袋复合除尘器和湿法脱硫塔为研究对象,对其进出口烟气中的烟尘、微细烟尘(PM_(10)、PM_(2.5)和PM_1)、Hg、SO_2、SO_3浓度进行测试,进而通过计算得出电袋复合除尘器及湿法脱硫塔对相应污染物的脱除效率。结果表明:在正常工况条件下,电袋复合除尘器对烟尘及微细烟尘的脱除效率高达99%以上,湿法脱硫对烟尘及微细烟尘的脱除效率均为40%左右;电袋复合除尘器对颗粒Hg的脱除效率达99.72%,对气态Hg的脱除效率为75.58%,湿法脱硫塔对气态Hg的脱除效率为57.24%;电袋复合除尘器对SO3的脱除效率达82.35%,湿法脱硫塔对SO_3的脱除效率为40.00%。电袋复合除尘+湿法脱硫的超低排放工艺路线可脱除99%以上的烟尘及微细烟尘,对总Hg的脱除效率为90.11%,对SO_3的脱除效率为89.41%,是一种可行的多污染物减排工艺路线。     

烧结机尾电改袋除尘器脉冲喷吹数值模拟

在电改袋除尘器中,为更好地利用原静电除尘器的内部空间,可采用长袋及脉冲喷吹清灰方式。利用CFX软件对脉冲喷吹系统进行模拟优化,结果表明,通过在喷嘴侧壁开设20 mm小孔,可有效增大喷吹气体流量,且以开设2个或者3个为佳。在喷嘴侧壁开孔数量、喷吹压力、喷吹距离、喷吹孔直径和滤袋长度等因素中,喷吹压力和喷吹孔直径对清灰的影响较大,增大喷吹压力和喷吹孔直径均有利于改善清灰效果,喷嘴侧壁开孔数量对清灰的影响较喷吹压力和喷吹孔直径小,喷吹距离仅对滤袋上部清灰效果有影响,而滤袋长度主要影响滤袋中下部的清灰效果,且影响较小,选择长袋具有可行性。     

钙基干粉喷射联合袋式除尘器脱Hg/SO3的性能分析

针对燃煤电厂烟气中Hg/SO_3等非常规污染物的高效控制技术尚不完善,活性炭、钠基等吸附剂喷射技术运行成本高等问题,采用实验及工程应用验证相结合的手段,研究了价格低廉的钙基干粉喷射及其与袋式除尘器联合作用对Hg/SO_3的脱除性能。结果表明:发现氢氧化钙的脱除能力优于氧化钙,经卤素改性后,氢氧化钙对Hg的吸附效率明显提升,且提升幅度排序为NaBrCaBr_2NH_4Br;经NaBr、CaBr_2、NH_4Br改性后,氢氧化钙干粉喷射联合袋式除尘器脱Hg效率最高可达95.9%、89.1%、94.7%,氢氧化钙干粉喷射联合袋式除尘器脱SO_3效率最高可达79.2%。经工程应用验证,在满负荷、75%负荷、50%负荷条件下,对烟气中Hg的脱除效率分别达79.58%、81.20%、77.91%,对总Hg的脱除效率分别达95.13%、95.80%、96.06%,对SO_3脱除效率均在80%以上,且对袋式除尘器的除尘性能无负面影响。研究结果可为燃煤电厂非常规污染物的低成本高效控制提供参考。     

Fenton试剂氧化吸收脱除气相中Hg0的工艺过程及传质动力学

为了考察Fenton试剂氧化吸收模拟烟气中气态元素汞Hg0的吸收行为,在鼓泡反应器中,通过改变各种影响因素,考察其对气态元素汞Hg0的吸收效果,系统研究了H2O2浓度、Fe2+浓度、pH值、反应温度等主要参数对Hg0脱除效率的影响,并确定了最佳吸收条件。实验结果表明,Fenton试剂对Hg0的脱除效率可达到87.83%,随着H2O2、Fe2+浓度、pH的增加,脱除效率存在最高值,反应温度的升高不利于Hg0的脱除。同时对鼓泡反应器的传质动力学参数传质系数和比相界面积进行了标绘测定。     

基于响应曲面法优化H2O2/Fe3+脱除烧结烟气中的Hg0

烧结烟气中重金属汞的含量较高,湿法氧化脱除零价汞（Hg0）是当前最受关注的技术之一,但该氧化脱除技术的操作条件仍需优化。为此,以响应曲面法对H2O2/Fe3+氧化脱除Hg0进行了研究和优化。首先参照单因素实验结果,利用Box-Behnken设计（BBD）的3因素3水平实验研究了溶液温度、H2O2浓度和Fe3+浓度3个条件的交互作用并进行分析和优化,发现以H2O2/Fe3+氧化脱除Hg0的最佳条件为溶液温度41.78 °C、H2O2浓度0.55 mol·L-1和Fe3+浓度0.007 mol·L-1,在此最佳条件下Hg0的脱除效率可高达87.28%。最后,在该条件下进行了验证研究,实验结果表明最优条件下Hg0的脱除效率为87.93%±0.87%,与模型预测值基本吻合,表明基于响应曲面分析法所得出的最佳工艺参数准确可靠,对利用H2O2/Fe3+脱除钢铁行业烧结烟气中Hg0的条件优化具有较好的指导作用。     

基于实测的燃煤电厂烟气协同控制技术对SO_3去除效果的研究

选取国内10台典型燃煤电厂发电机组,对其主要烟气控制设备进出口SO_3浓度进行实测。结果发现,选择性催化还原(SCR)反应器的主要功能是脱硝,而低低温电除尘器、湿法脱硫装置和湿式静电除尘器具有很好的脱硫效果。实测得到某典型发电机组负荷率分别为75%、100%的工况下,SO_3综合脱除率可达89.67%、93.98%。因此,SCR反应器/低低温电除尘器/湿法脱硫装置/湿式静电除尘器联用是良好的脱硫脱硝烟气协同控制技术。     

介质阻挡放电协同Ag/Al_2O_3对NO_x脱除的影响

为有效去除发电厂烟气中产生的NOx,利用介质阻挡放电(DBD)产生低温等离子体并结合催化剂Ag/Al2O3进行烟气脱硝实验,研究了在加入乙烯的条件下,平均负载量、催化温度和装置的布置方式对NOx脱除的影响。结果表明,随着负载的增多,NO脱除率呈现先增大后减小的趋势,5种负载量中最佳为1.76%;随着催化温度的升高,NO脱除率同样呈现先增大后减小的趋势,最佳的催化温度为150℃左右;3种不同布置方式对NO和NOx脱除有明显差别,单独催化剂在NO和NOx的脱除率都比较低;单独介质阻挡放电NO脱除率很高,但是NOx很却很低;而两者结合在NO和NOx都达到了很好的效果。     

偶极荷电静电凝并除尘器收尘机理及性能研究

提出一种高效去除微细颗粒物的偶极荷电静电凝并除尘装置,其主要由凝并区和收尘区组成.对其凝并收尘机理进行了分析,并对收尘性能进行了实验研究.结果表明,偶极荷电静电凝并系数高于库仑凝并系数;偶极荷电静电凝并除尘器中颗粒的凝并效果好,且在相同的条件下,其对微细颗粒物的除尘效率明显高于普通静电除尘器.     

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。     

聚苯硫醚滤料协同飞灰-CaCO_3配方型吸附剂脱除烟气中Hg~0的实验研究

通过固定床实验系统模拟烟气脱除Hg0的实验,研究了布袋常用的聚苯硫醚(polyphenylene sulfide,PPS)滤料协同飞灰-CaCO3配方型吸附剂对模拟烟气中Hg0的脱除效率,以及不同温度、气体成分对Hg0氧化及吸附的影响,分析了其影响机理。结果表明,在温度为120℃,N2+4%O2的条件下,质量比为3∶1的飞灰-CaCO3配方型吸附剂对Hg0的脱除效率最高,虽低于纯飞灰条件下的28%,但其吸附催化寿命较长;温度越高,Hg0的脱除效率越低,PPS滤料协同飞灰-CaCO3配方型吸附剂对Hg0的吸附主要表现为物理吸附;HCl对脱除Hg0的促进作用较为明显;SO2条件下其附加产物对Hg0的脱除表现出一定的抑制作用;NO对Hg0的脱除具有一定的促进作用,但与HCl相比,其促进效果较弱。     

炉气中SO_2及NH_3综合治理的研究

一、前言国内外关于排烟脱硫的研究很多,然而由于处理气量大、浓度低,工业回收在技术上和经济上还存在着较大困难,研究成果在工业上推广的为数不多。目前常见的有钙法、钠法、氨法等,其中氨法在国内已成功地用于硫酸厂尾气中 SO_2的治理。然而在钢厂炉气中,由于SO_2浓度低、含尘量大、温度高,治理条件远较硫酸厂的差。为解决钢铁厂炉气污染问题,     

高炉煤气电化学协同湿法精脱硫复合吸收剂Na2CO3+EDTA+EDTA-2Na的脱除效果及工艺条件

针对钢铁行业全流程超低排放改造要求,结合当前高炉煤气精脱硫技术不成熟、需求迫切的现状,提出了电化学催化氧化协同增效湿法吸收精脱硫方法,考察了Na₂CO₃+EDTA+EDTA-2Na复合吸收剂脱除羰基硫(COS)的性能,对其工艺条件进行了优化。通过对脱硫产物及反应前后脱硫液进行表征检测,分析了电化学协同湿法吸收脱硫机制。结果表明：在反应温度30 ℃、空塔气速0.25 cm·s⁻¹、工作电压3 V及电流密度2.5 A·mm⁻²的条件下,配比为15%Na₂CO₃+15%(EDTA+ EDTA-2Na)、(n (EDTA)∶ n (EDTA-2Na)=1∶1)的复合吸收剂的COS脱除效率可达76.98%;复合吸收剂通过电化学催化协同吸收COS,不仅可有效避免副产物产生,且溶剂具有良好的稳定性和可行性。本研究提出的高炉煤气电化学协同湿法精脱硫技术可为钢铁行业开展全流程超低排放改造提供参考。     

低低温电除尘技术对PM2.5及SO3的脱除性能

为了较全面地表征低低温电除尘技术的污染物减排特性,采用实验室研究及工程实测相结合的手段,对低低温电除尘器的PM_(2.5)及SO_3减排情况进行测试。实验研究发现,当烟气温度从100℃降低至90℃时,不同工况下电除尘器对TSP脱除的提效幅度分别为54.78%、 54.42%, PM_(2.5)脱除的提效幅度分别为43.44%、42.37%,SO_3脱除的提效幅度分别为88.92%、84.17%,且细颗粒物存在明显的团聚现象;工程实测发现,低低温电除尘器对TSP、PM_(2.5)、SO_3脱除的提效幅度分别为36.54%～42.86%、14.29%～37.93%、73.30%～86.46%,提效规律与实验室实验一致。通过分析可知,低低温电除尘技术对PM_(2.5)及SO_3均具有较好的脱除效果,为该技术的大规模推广应用提供了借鉴。