燃煤飞灰颗粒的声波团聚实验研究
发布时间：2023-03-19 03:32
燃烧煤炭不仅将产生温室气体CO2,同时也将产生大量的燃煤飞灰颗粒物。其中PM2.5由于粒径小,难以被人体完全过滤,会随呼吸系统进入人体,进而引起呼吸道疾病和心血管疾病。目前电厂中应用广泛的电除尘器对于PM2.5颗粒的捕捉效果较差,这是因为电除尘效率随着颗粒粒径的减小而降低。因此仍然有大量的细颗粒物进入大气中。为了提高除尘效果,需要使用预处理技术将小颗粒物凝并为大颗粒物,以便除尘器脱除。目前,声波团聚技术是预处理技术中研究最为广泛的技术之一。声波团聚是指利用高强声波对飞灰颗粒进行处理,使飞灰颗粒间发生团聚,进而增大飞灰颗粒群平均粒径的技术。目前研究者提出了一些颗粒团聚机理来解释声波团聚,其中最重要的是同向团聚机理和流体力学机理。流体力学机理主要分为共辐射压作用和声波尾流作用。但是,目前的研究工作主要集中于声波团聚的实验研究上,而且对于声波团聚的最佳实验参数众说纷纭,没有统一的标准。针对以上问题,本文主要从颗粒团聚机理分析,燃煤飞灰颗粒声波团聚的实验研究,电厂中试平台声波团聚试验研究以及电厂工程应用初步方案上展开。首先本文分...
【文章页数】：123 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
致谢
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 引言
1.2 燃煤电厂细颗粒物处理技术
1.2.1 传统处理技术
1.2.2 混合除尘控制技术
1.2.3 团聚技术
1.3 声波团聚实验研究概况
1.4 声波团聚机理研究
1.4.1 同向团聚机理
1.4.2 流体力学作用机理
1.4.3 声致湍流团聚机理
1.4.4 其他团聚
1.5 现有研究的不足
1.5.1 实验研究
1.5.2 机理研究
1.6 本文主要内容
2 实验系统与方法
2.1 引言
2.2 声波团聚实验系统及设备
2.2.1 给料系统
2.2.2 团聚室
2.2.3 声源系统
2.2.4 气溶胶采样与测量系统
2.2.5 实验方法
2.3 中试平台试验系统及设备
2.3.1 电厂中试平台试验系统
2.3.2 中试平台声波集成及测试系统
2.3.3 实验方法
3 颗粒团聚机理分析
3.1 引言
3.2 颗粒在流场与声场中的受力
3.3 声波作用下的同向团聚机理核函数
3.3.1 挟带系数
3.3.2 同向团聚机理核函数
3.3.3 同向团聚核函数的影响因素
3.4 声波作用下的流体力学作用机理核函数
3.4.1 流体力学作用机理
3.4.2 流体力学作用机理的影响因素
3.5 总团聚核函数和碰撞效率
3.6 小结
4 燃煤飞灰颗粒声波团聚的实验研究
4.1 引言
4.2 声波团聚体分析
4.2.1 燃煤飞灰粒度
4.2.2 声波团聚预处理效果
4.2.3 微观形态变化
4.3 频率对声波团聚的影响
4.3.1 不同声压级下频率对声波团聚的影响
4.3.2 不同给粉浓度下频率对声波团聚的影响
4.4 声压级对声波团聚的影响
4.5 初始浓度对声波团聚的影响
4.5.1 声波频率1400Hz下初始浓度对声波团聚的影响
4.5.2 声波频率1200Hz下初始浓度对声波团聚的影响
4.5.3 声波频率1600Hz下初始浓度对声波团聚的影响
4.5.4 浓度影响声波团聚总结及机理分析
4.6 团聚时间对声波团聚的影响
4.6.1 团聚时间对飞灰粒径分布的影响
4.6.2 团聚时间对团聚效率的影响
4.7 声波布置方式对声波团聚的影响
4.7.1 声波的布置方式
4.7.2 声波的布置方式对声波团聚的影响
4.8 声波波形对声波团聚的影响
4.8.1 波形介绍
4.8.2 波形对声波团聚的影响
4.9 喷雾增湿对声波团聚的影响
4.9.1 喷雾增湿及喷雾发生器
4.9.2 喷雾增湿对飞灰粒径分布的影响
4.9.3 喷雾增湿促进声波团聚的机理分析
4.10 本章小结
5 中试平台声波团聚试验研究
5.1 引言
5.2 声波团聚测试结果与分析
5.2.1 频率对声波团聚的影响
5.2.2 声压级对声波团聚的影响
5.2.3 声波数量及布置方式对声波团聚的影响
5.2.4 团聚体破碎特性测试与分析
5.2.5 声波团聚效果验证
5.3 喷雾增湿团聚测试结果与分析
5.3.1 喷水联合声波对团聚的影响
5.3.2 化学溶剂联合声波对团聚的影响
5.4 团聚联合电除尘细颗粒脱除效果
5.4.1 除尘器出口颗粒粒径与质量分布
5.4.2 不同声波频率对除尘器颗粒脱除优化效果分析
5.4.3 喷雾对电除尘颗粒脱除优化效果的影响
5.4.4 化学溶剂对电除尘颗粒脱除优化效果的影响
5.5 小结
6 电厂实际工程应用初步方案
6.1 引言
6.2 工业应用概况
6.2.1 锅炉烟气处理
6.2.2 其他领域
6.3 声波参数选择
6.3.1 停留时间的选择
6.3.2 声强的选择
6.3.3 声波发生方向的选择
6.3.4 声波发生方式的选择
6.4 电厂实际应用初步方案
6.4.1 空气压缩式声波发生器及安装方案
6.4.2 声波团聚联合静电除尘器方案
6.4.3 声波与脱硫塔喷雾耦合方案
6.5 本章小结
7 全文总结与展望
7.1 主要研究成果
7.2 创新点
7.3 不足和展望
参考文献
作者简历
本文编号：3764465
【文章页数】：123 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
致谢
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 引言
1.2 燃煤电厂细颗粒物处理技术
1.2.1 传统处理技术
1.2.2 混合除尘控制技术
1.2.3 团聚技术
1.3 声波团聚实验研究概况
1.4 声波团聚机理研究
1.4.1 同向团聚机理
1.4.2 流体力学作用机理
1.4.3 声致湍流团聚机理
1.4.4 其他团聚
1.5 现有研究的不足
1.5.1 实验研究
1.5.2 机理研究
1.6 本文主要内容
2 实验系统与方法
2.1 引言
2.2 声波团聚实验系统及设备
2.2.1 给料系统
2.2.2 团聚室
2.2.3 声源系统
2.2.4 气溶胶采样与测量系统
2.2.5 实验方法
2.3 中试平台试验系统及设备
2.3.1 电厂中试平台试验系统
2.3.2 中试平台声波集成及测试系统
2.3.3 实验方法
3 颗粒团聚机理分析
3.1 引言
3.2 颗粒在流场与声场中的受力
3.3 声波作用下的同向团聚机理核函数
3.3.1 挟带系数
3.3.2 同向团聚机理核函数
3.3.3 同向团聚核函数的影响因素
3.4 声波作用下的流体力学作用机理核函数
3.4.1 流体力学作用机理
3.4.2 流体力学作用机理的影响因素
3.5 总团聚核函数和碰撞效率
3.6 小结
4 燃煤飞灰颗粒声波团聚的实验研究
4.1 引言
4.2 声波团聚体分析
4.2.1 燃煤飞灰粒度
4.2.2 声波团聚预处理效果
4.2.3 微观形态变化
4.3 频率对声波团聚的影响
4.3.1 不同声压级下频率对声波团聚的影响
4.3.2 不同给粉浓度下频率对声波团聚的影响
4.4 声压级对声波团聚的影响
4.5 初始浓度对声波团聚的影响
4.5.1 声波频率1400Hz下初始浓度对声波团聚的影响
4.5.2 声波频率1200Hz下初始浓度对声波团聚的影响
4.5.3 声波频率1600Hz下初始浓度对声波团聚的影响
4.5.4 浓度影响声波团聚总结及机理分析
4.6 团聚时间对声波团聚的影响
4.6.1 团聚时间对飞灰粒径分布的影响
4.6.2 团聚时间对团聚效率的影响
4.7 声波布置方式对声波团聚的影响
4.7.1 声波的布置方式
4.7.2 声波的布置方式对声波团聚的影响
4.8 声波波形对声波团聚的影响
4.8.1 波形介绍
4.8.2 波形对声波团聚的影响
4.9 喷雾增湿对声波团聚的影响
4.9.1 喷雾增湿及喷雾发生器
4.9.2 喷雾增湿对飞灰粒径分布的影响
4.9.3 喷雾增湿促进声波团聚的机理分析
4.10 本章小结
5 中试平台声波团聚试验研究
5.1 引言
5.2 声波团聚测试结果与分析
5.2.1 频率对声波团聚的影响
5.2.2 声压级对声波团聚的影响
5.2.3 声波数量及布置方式对声波团聚的影响
5.2.4 团聚体破碎特性测试与分析
5.2.5 声波团聚效果验证
5.3 喷雾增湿团聚测试结果与分析
5.3.1 喷水联合声波对团聚的影响
5.3.2 化学溶剂联合声波对团聚的影响
5.4 团聚联合电除尘细颗粒脱除效果
5.4.1 除尘器出口颗粒粒径与质量分布
5.4.2 不同声波频率对除尘器颗粒脱除优化效果分析
5.4.3 喷雾对电除尘颗粒脱除优化效果的影响
5.4.4 化学溶剂对电除尘颗粒脱除优化效果的影响
5.5 小结
6 电厂实际工程应用初步方案
6.1 引言
6.2 工业应用概况
6.2.1 锅炉烟气处理
6.2.2 其他领域
6.3 声波参数选择
6.3.1 停留时间的选择
6.3.2 声强的选择
6.3.3 声波发生方向的选择
6.3.4 声波发生方式的选择
6.4 电厂实际应用初步方案
6.4.1 空气压缩式声波发生器及安装方案
6.4.2 声波团聚联合静电除尘器方案
6.4.3 声波与脱硫塔喷雾耦合方案
6.5 本章小结
7 全文总结与展望
7.1 主要研究成果
7.2 创新点
7.3 不足和展望
参考文献
作者简历
本文编号：3764465
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianlidianqilunwen/3764465.html
