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轴流式对旋除尘风机的结构优化与性能研究

煤矿机械 2024年第4期45卷 123-126页

作者：张立祥胡宗裕黄涔岸秦语嫣安徽理工大学安徽淮南232001

为了提高轴流式对旋除尘风机的除尘性能,研究各个参数相互之间的干扰,对其一级叶轮叶片数量、二级叶轮叶片数量、一二级叶轮距离、风筒直径和叶轮至进口距离这5个主要的结构参数进行优化改进和参数匹配。采取正交试验法,通过FLUENT对各... 详细信息

为了提高轴流式对旋除尘风机的除尘性能,研究各个参数相互之间的干扰,对其一级叶轮叶片数量、二级叶轮叶片数量、一二级叶轮距离、风筒直径和叶轮至进口距离这5个主要的结构参数进行优化改进和参数匹配。采取正交试验法,通过FLUENT对各结构参数下的风机除尘过程进行模拟仿真试验,分析风机除尘作业时内部流场和进出口速度、压力分布情况,给出综合评价风机除尘性能公式,得到轴流式对旋除尘风机各个参数的影响程度由大到小分别为一级叶轮叶片数量、风筒直径、二级叶轮叶片数量、一二级叶轮距离、叶轮至进口距离,并通过计算分析得到风机结构的最佳参数组合。

关键词：轴流式对旋除尘风机除尘性能结构参数数值模拟正交试验

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飞灰残碳量对除尘器性能影响规律

煤炭学报 2022年第9期47卷 3463-3471页

作者：夏少波段璐王建朋纪任山崔豫泓张朝煤炭科学研究总院北京100013 北京天地融创科技股份有限公司北京100013 国家能源煤炭高效利用与节能减排技术装备重点实验室北京100013

燃煤工业锅炉应用单一布袋除尘器已难以满足愈发严格的排放标准,电袋除尘器是实现燃煤工业锅炉超低排放的选择之一。基于耦合电袋除尘器实验平台,研究了残碳量对飞灰特性及布袋除尘器和电袋除尘器除尘性能、运行情况及能耗等的影响,结... 详细信息

燃煤工业锅炉应用单一布袋除尘器已难以满足愈发严格的排放标准,电袋除尘器是实现燃煤工业锅炉超低排放的选择之一。基于耦合电袋除尘器实验平台,研究了残碳量对飞灰特性及布袋除尘器和电袋除尘器除尘性能、运行情况及能耗等的影响,结果表明,堆积密度随飞灰残碳量降低而增大,残碳量高于18.18%时增速较慢,低于18.18%时增速较快。与布袋除尘器相比,电袋除尘器出口总尘质量浓度和不同粒径颗粒物质量浓度均降低,总尘脱除效率和分级脱除效率均提高,喷吹周期延长,喷吹压降最低值普遍降低,总能耗均降低,并且残碳量越低,除尘性能越好。布袋除尘器对不同残碳量飞灰有不同穿透窗口,脱除效率随飞灰残碳量降低而提高,而电袋除尘器对残碳量低于18.18%的飞灰无明显穿透窗口。两除尘器喷吹周期均随着喷吹次数增加而减小,压降最低值随着喷吹次数增加而升高。电袋除尘器对4种飞灰的平均喷吹周期分别是布袋除尘器的3.27倍、4.27倍、4.91倍和1.92倍,并且随着飞灰残碳量的降低,布袋除尘器的喷吹周期延长,压降最低值减小,总能耗先减后增,电袋除尘器的喷吹周期则先延长后缩短,压降最低值先减后增,总能耗先增后减,布袋压降是布袋除尘器和电袋除尘器总能耗的主要因素。总体而言,电袋除尘器在除尘性能、长周期运行和能耗等方面均优于布袋除尘器,是燃煤工业锅炉实现超低排放的有效途径之一。

关键词：布袋除尘器电袋除尘器残碳除尘性能压降能耗

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动车组风源净化系统优化设计

铁道车辆 2024年第3期62卷 61-64页

作者：于洋王冉中车大连机车车辆有限公司机车开发部辽宁大连116022

文章对动车组风源净化系统进行了优化设计,介绍了优化后风源净化系统的组成,并分别介绍除水、除油、除尘性能的优化设计方法。除水性能优化设计中,介绍了无热再生吸附式空气干燥器干燥、再生、均压的工作流程。通过理论分析,研究了进入... 详细信息

文章对动车组风源净化系统进行了优化设计,介绍了优化后风源净化系统的组成,并分别介绍除水、除油、除尘性能的优化设计方法。除水性能优化设计中,介绍了无热再生吸附式空气干燥器干燥、再生、均压的工作流程。通过理论分析,研究了进入空气干燥器压缩空气的温度与压力、空气干燥器再生耗气量和干燥时空气线速度对空气干燥器干燥能力的影响。经分析可知,增加空气压缩机到空气干燥器间的管路长度、提高风源系统最小压力阀设定值、在空气干燥器前设置除油装置等方法,可有效提升空气干燥器的干燥性能。同时介绍了压缩空气除油、除尘装置的设计。经优化,可保证动车组压缩空气的水、油、尘含量均达到运用要求。

关键词：风源净化系统干燥性能除油性能除尘性能

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新型微孔膜滤料的制备与除尘性能测试

中国粉体技术 2022年第1期28卷 43-51页

作者：王岩张涛陈宜华王攀邱树永吕真虎安徽工业大学能源与环境学院安徽马鞍山243002

针对常规除尘器滤料压力损失增长快、易磨损、易粘袋等问题,采用环氧树脂、丙酮、二乙烯三胺、有机玻璃树脂、无水乙醇等化学试剂对无纺布滤料基材进行表面改性处理,制备出新型微孔膜滤料;在对其孔径分布、透气性能、力学性能、过滤性... 详细信息

针对常规除尘器滤料压力损失增长快、易磨损、易粘袋等问题,采用环氧树脂、丙酮、二乙烯三胺、有机玻璃树脂、无水乙醇等化学试剂对无纺布滤料基材进行表面改性处理,制备出新型微孔膜滤料;在对其孔径分布、透气性能、力学性能、过滤性能以及形貌结构等进行实验分析的基础上,探讨微观结构与除尘性能的关系。结果表明:无纺布滤料基材经表面改性处理后,新型微孔膜滤料的孔径尺寸为5~50μm,透气性略为降低、过滤精度和力学性能明显提升,机械强度增加;过滤风速在1.2 m/min以下时,新型微孔膜滤料的全尘过滤效率≥99%;分级过滤效率受粉尘粒径大小影响较小,对PM_(2.5)的分级过滤效率≥96%;静态过滤压损随着过滤风速的增大而增大,动态过滤压损随着过滤时间的增加而增大;新型微孔膜滤料的过滤方式为表面过滤,表面附着的三维网状光滑膜层能提高过滤精度,充当粉尘初层,降低动态过滤压损,减少粉尘沉积,提高过滤效率,降低清灰难度。

关键词：无纺布微孔膜滤料表面改性除尘性能

轴流式对旋除尘风机结构参数对其除尘性能研究

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轴流式对旋除尘风机结构参数对其除尘性能研究

作者：黄涔岸安徽理工大学

学位级别：硕士

轴流式对旋除尘风机是一种吸入式除尘风机,应用于矿井下破碎、料场运输、散料堆放和采煤工作面等产尘量大的工作环境。为提高风机的工作性能(除尘性能),对轴流式对旋除尘风机的工作原理进行分析,基于计算流体力学对风机模型及风机关键... 详细信息

轴流式对旋除尘风机是一种吸入式除尘风机,应用于矿井下破碎、料场运输、散料堆放和采煤工作面等产尘量大的工作环境。为提高风机的工作性能(除尘性能),对轴流式对旋除尘风机的工作原理进行分析,基于计算流体力学对风机模型及风机关键结构参数进行模拟仿真,结合正交试验得到风机最优结构参数组合,通过进气现场实验分析优化前后的风机除尘性能。本文主要研究内容如下所示:1)构建轴流式对旋除尘风机三维模型,基于FLUENT对除尘风机工作时进行模拟仿真试验,分析风机除尘作业时内部流场和进出口速度压力分布情况,并得到原始风机的除尘性能参数值。2)对轴流式对旋除尘风机关键结构参数(一二级叶轮转速、一级叶轮叶片数量、二级叶轮叶片数量、风筒直径、叶轮至进口距离和一二级叶轮距离)进行单因素模拟仿真试验,为正交试验确定合适的结构参数水平。3)以单因素试验确定的结构参数水平,对轴流式对旋除尘风机关键结构参数做正交试验。通过极差分析正交试验结果得到最佳参数组合,对优化前后的风机做对比分析,结果表明最佳参数组合风机模型比原始风机模型的性能指标有所提高,其进口静压、进口全压、风机全压、风机效率和综合性能分别提高了29.4%、38.2%、26%、19.3%和29.4%。4)为验证正交试验正确性,对优化前后的风机做进气现场实验。通过实验得到优化后风机比优化前风机的进口静压提高了27.7%,和数值模拟结果误差在合理范围内,表明试验结果具有一定可靠性。论文结合理论、模拟仿真试验及现场实验,研究轴流式对旋除尘风机结构参数对工作性能的影响,丰富了轴流式对旋除尘风机在吸尘领域的研究内容,对提高轴流式对旋除尘风机工作性能有一定的参考价值。图[46]表[24]参[83]

关键词：轴流式对旋除尘风机除尘性能结构参数数值模拟正交试验

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耦合电袋除尘器除尘性能研究

耦合电袋除尘器除尘性能研究

作者：夏少波煤炭科学研究总院

学位级别：硕士

单一除尘技术难以满足愈加严格的粉尘排放标准,耦合电袋除尘器具有除尘性能稳定高效,运行成本低等优点,是实现粉尘超低排放的有效选择之一。本文利用实验和理论相结合的方法研究了耦合电袋除尘器除尘性能,建立了耦合电袋除尘器效率模型... 详细信息

单一除尘技术难以满足愈加严格的粉尘排放标准,耦合电袋除尘器具有除尘性能稳定高效,运行成本低等优点,是实现粉尘超低排放的有效选择之一。本文利用实验和理论相结合的方法研究了耦合电袋除尘器除尘性能,建立了耦合电袋除尘器效率模型,为除尘器的设计、运行和优化提供理论支撑。主要研究工作和结论如下:基于耦合电袋除尘器实验平台,实验探究了飞灰特性、除尘器结构、运行工况等因素对除尘器除尘效率的影响。研究结果表明:比电阻低于10Ω·cm时,除尘器效率随比电阻的增大而提高;颗粒含湿量增加能提升耦合电袋除尘器除尘性能,但含湿量高于0.65%时,除尘性能开始恶化。耦合电袋除尘器除尘性能随电压增加而提高,当施加电压为-20 k V时,整体脱除效率为99.98%,出口浓度为2.93 mg/m,达到了超低排放标准,性能最优。此外,电袋除尘器除尘性能优于布袋除尘器,耦合电袋除尘器优于前电后袋式除尘器,耦合电袋除尘器对燃煤飞灰和生物质飞灰脱除效率分别为99.96%和99.98%。基于现有静电除尘和布袋除尘的效率模型,推导了多孔极板间静电除尘通道的效率模型,获得了耦合电袋除尘器除尘效率模型,并结合实验数据验证了不同条件下耦合电袋除尘器效率模型的准确性,结果表明:模型预测值与实验值的符合程度均较好,在可控相对偏差范围内效率理论模型的适用性较好,效率预测相对偏差在2.00%以内,准确性较高,为耦合电袋除尘器的优化和效率预测提供了理论支撑。

关键词：耦合电袋除尘器比电阻含湿量除尘性能效率模型

磁场环境下三电极和双电极ESP中除尘性能分析

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工程热物理学报 2019年第8期40卷 1936-1941页

作者：张建平查振婷王帅李芳芹刘江潘卫国上海理工大学机械工程学院上海200093 上海电力学院能源与机械工程学院上海200090

目前对双电极静电除尘器(Electrostatic Precipitator,ESP)和三电极静电除尘器除尘性能的研究主要从电极间距、操作参数等内部因素去考虑,而对磁场环境这一外部因素作用下两种ESP除尘效率的变化规律尚未分析清楚。本文在给出ESP内部各... 详细信息

目前对双电极静电除尘器(Electrostatic Precipitator,ESP)和三电极静电除尘器除尘性能的研究主要从电极间距、操作参数等内部因素去考虑,而对磁场环境这一外部因素作用下两种ESP除尘效率的变化规律尚未分析清楚。本文在给出ESP内部各场量耦合关系的基础上,利用Fluent模拟了磁场环境下不同电极结构ESP中的除尘性能。结果表明,两种ESP的分级除尘效率均随颗粒粒径的增大而不断上升,其中三电极ESP上升速度更快,且此时磁场对分级效率的贡献呈下降的趋势,即在细微颗粒的捕集中磁场效应更强;磁场的引入显著地提升了ESP的除尘效率,提升效果随磁感应强度的增加、工作电压的降低愈加明显,且在双电极ESP中更为凸显;工作电压的上升有力地提高了ESP的除尘效率,提高的幅度随磁感应强度的减小而增大,同样在双电极ESP中更为突出。

关键词：磁场 ESP 三电极双电极除尘性能

多孔收尘极板电除尘器电极配置及其电场性能优化研究

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多孔收尘极板电除尘器电极配置及其电场性能优化研究

作者：刘明坤西安建筑科技大学

学位级别：硕士

工业电除尘器受工艺条件变化、反电晕、微细颗粒物荷电量低等因素影响造成运行过程中排放不稳定。为解决上述问题的发生并提高电除尘器整体运行效果,新型多孔收尘极板可从根本上提高电除尘器除尘性能,并保证电除尘器能够高效稳定运行。... 详细信息

工业电除尘器受工艺条件变化、反电晕、微细颗粒物荷电量低等因素影响造成运行过程中排放不稳定。为解决上述问题的发生并提高电除尘器整体运行效果,新型多孔收尘极板可从根本上提高电除尘器除尘性能,并保证电除尘器能够高效稳定运行。电极作为电除尘器的核心构件之一,合理的极配形式与参数可使电除尘器具有较优的电场与除尘性能,因此通过优化不同电极配置及参数对新型多孔收尘极板电除尘器设计应用具有重要意义。研究采用多物理场耦合(COMSOL Multiphysics)与实验结合的方法对二维多孔收尘极板电除尘器除尘区域内电场特性、流场特性、除尘性能预测进行了研究与分析。论文通过实验数据与数学模型进行验证对比,确定了研究方法的准确性,并以平板作为对比解释了多孔收尘极板增效捕集机理,在此基础上对四种多孔板板形、放电极线形、不同极距范围条件下除尘区域内电场性能进行优化,以线电流密度作为依据给出了配套电源选型结果。根据上述研究内容将四种板形与四种线形相互配对,对不同极配形式下除尘性能进行预测分析,并以具体工程实例分析验证。主要的研究结果如下:(1)数值模型计算值与实验值对比误差均在10%以下,研究方法准确性可靠;采用多孔板较平板提升了除尘区域内收尘场强的20%,极板开孔降低了收尘极表面电场风速35%;电场内0.01μm～5μm颗粒物有效驱进速度相较于平板提升了30%;同时35%的颗粒物沉积在空腔内,对二次扬尘具有一定的抑制作用。(2)对比了不同极配条件下电场性能,结果表明孔径一定时收尘区平均场强随开孔率提升而增强,进入空腔内颗粒物比例因孔径增大而增大,采用接近50%开孔率在保证除尘性能的同时可提升整体电场性能;错孔板与新型鱼骨线电场性能最优;同极距范围在300mm～400mm有着较好的收尘性能,在400mm～500mm时对反电晕现象有较好的抑制作用,最佳线距范围处于同极距的0.5～1倍范围内。(3)对400mm同极距与240mm线间距条件下不同板形、线形、极配方式在60k V外加电压时的除尘性能进行预测研究,结果表明错孔板除尘性能较其余板形最高,新型鱼骨线较其它线形对0.1～1μm颗粒物提升了30%,增大了微细颗粒物捕集效率;采用新型鱼骨线配对错孔板时除尘性能最优,采用新型鱼骨线配对错孔板空腔加板时沉积至空腔内部颗粒物占比最高,可减缓二次扬尘对电除尘器性能影响。

关键词：多孔收尘极板电除尘器电极配置电场性能除尘性能

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运行条件对耦合电袋除尘性能影响的试验研究

煤质技术 2023年第6期38卷 21-27,42页

作者：王建朋段璐夏少波贾东亮北京天地融创科技股份有限公司北京100013

根据工业中除尘器的运行条件可设计试验系统运行工况,并探究电袋除尘器结构是否能够满足工业应用。模拟工业锅炉半干法脱硫与电袋除尘器污染物处理模式下的颗粒物排放特性,依托耦合电袋除尘器实验平台,通过设计实验参数以改变除尘器入... 详细信息

根据工业中除尘器的运行条件可设计试验系统运行工况,并探究电袋除尘器结构是否能够满足工业应用。模拟工业锅炉半干法脱硫与电袋除尘器污染物处理模式下的颗粒物排放特性,依托耦合电袋除尘器实验平台,通过设计实验参数以改变除尘器入口颗粒物浓度及布袋除尘区过滤风速,探讨入口颗粒物浓度及过滤风速对除尘器除尘性能的影响,确定适合电袋除尘器结构的最佳运行工况。结果显示:随着入口颗粒物浓度的增加,颗粒物排放浓度也会相应增加,当入口颗粒物浓度为162.12 g/m^(3)时,排放浓度超出工业锅炉现行的排放标准;当入口颗粒物浓度小于80 g/m^(3)时,颗粒物排放浓度低于10 mg/m^(3),符合普通地区的超低排放标准。随着入口颗粒物浓度的增加,总能耗呈上升趋势。保持入口颗粒物浓度、除尘器结构和施加的电压不变,仅改变过滤风速则发现随着过滤风速的增加,除尘器出口颗粒物浓度逐渐增加;当过滤风速≤1.62 m/min时,出口排放总浓度1.62 m/min时,排放浓度>10 mg/m^(3)。随着过滤风速的增加则电耗减小,由压降产生的能耗越来越大,2种能耗总和也越来越大。

关键词：除尘性能运行条件入口颗粒物浓度运行工况过滤风速耦合电袋排放浓度实验参数