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热科学与技术 2018年第1期17卷 41-48页

作者：东明张宇轩李素芬尚妍大连理工大学能源与动力学院

对微细颗粒在不同极线排布结构的静电除尘器内的输运与荷电过程进行了数值模拟，主要分析了不同烟气流速对颗粒捕集效率的影响。计算结果表明：MO型除尘器中电场分布均匀，在M1型与M2型除尘器中极线与集尘板之间区域的电场强度会相应增... 详细信息

对微细颗粒在不同极线排布结构的静电除尘器内的输运与荷电过程进行了数值模拟，主要分析了不同烟气流速对颗粒捕集效率的影响。计算结果表明：MO型除尘器中电场分布均匀，在M1型与M2型除尘器中极线与集尘板之间区域的电场强度会相应增大，对颗粒的捕集有积极效果，但相邻很近的两根极线之间会形成一个电场强度非常小的区域，对小粒径颗粒的捕集效果可能有削弱作用；增大烟气流速会对颗粒的捕集效果有弱化作用；烟气流速越大，颗粒的捕集效率越低。

关键词：烟气流速微细颗粒极线排布结构颗粒捕集效率

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线板式静电除尘器内细颗粒强化脱除的数值研究

线板式静电除尘器内细颗粒强化脱除的数值研究

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作者：张宇轩大连理工大学

学位级别：硕士

近年来我国经济持续稳定快速发展,能源消费不断增长,引起了环境污染问题。其中,燃烧化石能源后排放的细颗粒物越来越受到国家的重视。为此,工业界和科研部门提出了多种减少细颗粒排放的装置和方法。其中,静电除尘器是广泛应用于火电企... 详细信息

近年来我国经济持续稳定快速发展,能源消费不断增长,引起了环境污染问题。其中,燃烧化石能源后排放的细颗粒物越来越受到国家的重视。为此,工业界和科研部门提出了多种减少细颗粒排放的装置和方法。其中,静电除尘器是广泛应用于火电企业的一种除尘设备,其对火电厂烟气中飞灰颗粒的捕集效率总体可以达到99%以上,但对亚微米颗粒脱除效率仅能达到70%0%。本文以此为研究背景,采用FLUENT软件对线板式静电除尘器内细颗粒物的荷电、输运和捕集过程进行了详细的数值研究,以期获得强化脱除细颗粒物的思路。首先,本文对含有三根极线的线板式静电除尘器内微细颗粒的荷电与输运过程进行了数值研究,详细分析了电压、入口高度和极线间距对颗粒荷电及运动过程的影响以及静电除尘器极线排布结构（极线数量）对颗粒捕集效果的影响。计算结果表明,等量增幅的情况下较高电压区间下的电压提升更有益于增强除尘器的颗粒捕集效果;除尘器对入口中心处入射的颗粒作用最为强烈,而除尘器对从距离入口中心5mm处入射的颗粒捕集效果最差;颗粒粒径越大,颗粒向集尘板运动距离越大,并且粒径更大的颗粒对不同的入口位置更敏感;在一定范围内增大极线间距可以增强对颗粒的捕集效果,且颗粒粒径越大增强的效果越明显;改变极线排布后除尘器对颗粒的捕集效果提升明显。最后,本文通过数值模拟方法研究了不同极线排布（极线数量不变）对颗粒捕集效率的影响。结果表明,改变极线排布（M1、M2型）使得除尘器中心相邻的两根极线中间产生一个电场强度很低的区域,该区域的产生对小粒径颗粒的捕集有弱化效果;相对于极线水平布置的静电除尘器（M0型）,M2型静电除尘器对0.6μm、0.8μm及1.0μm粒径颗粒的捕集效果很好,而M1型静电除尘器在模拟的全粒径范围内都有着较好的捕集效率;烟气流速越大,颗粒的捕集效率越低,并且在较大烟气流速下M1型与M2型静电除尘器效率较低;随着电压增大,颗粒的捕集效率增大,并且在较大电压下M1型与M2型静电除尘器效率更高。

关键词：线板式静电除尘器极线排布结构入口高度颗粒捕集效率

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静电除尘器对细颗粒物脱除的研究

静电除尘器对细颗粒物脱除的研究

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作者：王琳南昌大学

学位级别：硕士

静电除尘器一直被广泛的应用于工业生产中,其对含尘烟气中颗粒的整体质量脱除效率可达到99%以上。但是,静电除尘器对粒径为0.1-10μm的颗粒的脱除效率较低,特别在0.1-1μm粒径范围内脱除效率存在穿透窗口。同时,静电除尘器运行参数,二... 详细信息

静电除尘器一直被广泛的应用于工业生产中,其对含尘烟气中颗粒的整体质量脱除效率可达到99%以上。但是,静电除尘器对粒径为0.1-10μm的颗粒的脱除效率较低,特别在0.1-1μm粒径范围内脱除效率存在穿透窗口。同时,静电除尘器运行参数,二次扬尘及电晕风等因素均会对颗粒的脱除效率产生影响。本文通过数值模拟的方法,对静电除尘器脱除细颗粒物进行研究,研究结果可为静电除尘器的优化和设计提供一些理论指导。本文通过将模拟计算值与已有实验数据与进行对比,在误差允许范围内,验证了该模型的可靠性。主要研究内容如下:首先,对已有的静电除尘器效率计算模型,包括Deutsch、Cooperman、Ortiz、Zhao等模型进行分析,基于上述模型对实际电厂中的静电除尘器颗粒捕集效率进行计算,将计算所得效率与电厂实测效率进行对比,得到在0.01-10μm不同粒径范围内更加符合实际脱除效率的模型。其次,采用多物理场仿真软件COMSOL建立了静电除尘器脱除细颗粒物数值模拟模型,对内部电场分布、流场分布、颗粒运动场分布特性进行了分析。研究表明:空间电荷的存在使得极板间的电场及电势分布更加均匀;入口流速越小,对应的无量纲常数静电体力与惯性力的比值NEHD越大,放电极线与收尘极板之间存在对称的旋涡越大。当入口流速为1.0mm/s,NEHD=0.99时,在放电极线与收尘极板之间的流动接近于稳定的层流流动;不同粒径范围内颗粒的荷电机制不同,当颗粒的粒径介于0.01-0.1μm时,颗粒的荷电机制主要为扩散荷电,颗粒在进入到收尘极板时,荷电速率就达到了最大。当颗粒的粒径为1.0-10.0μm时,颗粒的荷电机制主要为电场荷电,颗粒在到达第一个放电极附近的位置时荷电速率达到最大。此外对0.01-0μm颗粒的捕集效率进行了模拟计算,发现当粒径小于1μm时,有无考虑曳力滑移修正两种情况下的颗粒捕集效率相差较大。当粒径大于1μm时,两种情况下的颗粒的捕集效率基本吻合。最后,对于0.01-10μm粒径范围内的颗粒,针对入口流速、极板电压、极板长度、极板间距及有无电晕风等影响颗粒运动轨迹及颗粒捕集效率的诸多因素进行了研究。结果表明:随着极板电压的增加,颗粒的捕集效率升高;随着极板长度增长,颗粒捕集效率增长,但增长趋势逐渐减缓;随着入口流速、极板间距的增大,颗粒的捕集效率降低。此外,发现电晕风存在时颗粒的捕集效率大于等于不考虑电晕风的情况,即电晕风对除尘效率具有促进作用。同时电晕风对除尘效率的影响随着入口流速的增加而减小,随着极板电压的增大而增大。

关键词：静电除尘器效率修正模型多场耦合 COMSOL 颗粒捕集效率

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