烧结烟气粉尘特性研究与除尘系统优化
发布时间：2021-08-08 09:36
随着钢铁行业的发展,污染问题逐渐成为人们关注的重点。烧结工艺作为钢铁企业颗粒物污染最严重的工序之一,烧结过程颗粒物排放占整个钢铁企业的40%。因此,研究烧结烟气粉尘颗粒的物化特征和排放特点,探讨烧结机除尘系统对颗粒的捕集情况,对于提高烧结机除尘系统除尘效率具有重要意义。研究选取唐山某钢铁企业265m2烧结机烟气颗粒物作为研究对象,利用激光粒度分析仪、扫描电镜-能谱分析仪、X射线衍射仪,对烧结烟气颗粒物的粒径分布、形貌特征、化学组成和物相成分进行了分析。以265m2烧结烟气除尘系统为研究对象,利用ICEM-CFD软件对其进行几何模型建立和网格划分,通过Fluent软件对静电除尘器进行模拟计算。根据模拟结果提出采用电袋除尘系统代替静电除尘系统,分析布袋区流场分布、速度分布和压力分布情况,对比研究了电袋除尘器、静电除尘器和布袋除尘器的除尘效率。研究表明,大烟道烧结颗粒和脱硫后烧结颗粒物特性存在较大的差异:大烟道中颗粒物主要受烧结矿物料和烧结过程的影响;脱硫后颗粒主要受半干法脱硫工艺、脱硫剂和烟气特性的影响。从颗粒运动状态和流体的运动状态两方面出发,研究了入口风速、电压强度和粉尘浓度对小粒径颗...
【文章来源】：华北理工大学河北省
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
二次SO42-粒子在大气中的形成
PM2.5占的数量和质量浓度的比例都有所增加。马京华[26]利用ELPI对某钢厂烧结机头、机尾及出铁场除尘效率进行了研究，结果表明，烧结机头、机尾及出铁场除尘效率均为：烟（粉）>PM10>PM2.5。可见对于细颗粒来说，除尘器的捕集效果较差。刘道清等[27]分析了烧结环境中颗粒物粒径的分布情况，距离烧结机1.5m和15m的位置PM10占比分别为87%和56.60%，PM2.5占比分别为90.20%和71.80%，由此可见，烧结过程排放的颗粒物中主要为PM10和PM2.5。范晓慧等[28]依据铁矿烧结烟气温度与烧结进程的关系，将烧结过程分为：点火段、中间段（1、2、3）和升温段（1、2）。点火段、中间1、2段以亚微米级别的球形颗粒物为主。中间3段亚微米级球形颗粒物减少，出现片状、柱状等不规则颗粒物。升温1段颗粒因熔融、聚集而变得不规则。升温2段以细小片状颗粒为主，主要成分为Al、Si接近燃料灰分成分，还观察到了立方体状的KCl颗粒物（图3所示），可能是由于抽风作用而进入烟气，是PM2.5的最重要组成部分（图4是各阶段颗粒物形貌）。(b)
可能是由于抽风作用而进入烟气，是PM2.5的最重要组成部分（图4是各阶段颗粒物形貌）。（a）SEM 形貌；（b）EDS 谱(b)图 3 KCl 颗粒的扫描电镜-能谱图Fig.3 SEM-EDS image of typical KCl particle
【参考文献】：
期刊论文
[1]静电除尘器内细微尘涡流现象的数值模拟[J]. 李海英,多鹏,王茹,王锦,郑雅馨. 环境工程学报. 2017(07)
[2]基于实测的电袋复合除尘器脱除多污染物效果[J]. 陈奎续. 环境科学研究. 2017(06)
[3]电袋复合除尘器和湿法脱硫装置对电厂燃煤重金属排放协同控制[J]. 王春波,史燕红,吴华成,张月,康玺. 煤炭学报. 2016(07)
[4]典型钢铁企业物能消耗与烟粉尘排放分析[J]. 李小玲,孙文强,赵亮,蔡九菊. 东北大学学报(自然科学版). 2016(03)
[5]烧结机头电除尘灰资源化再利用[J]. 钱峰,于淑娟,侯洪宇,张大奎,耿继双,徐鹏飞. 钢铁. 2015(12)
[6]1000MW级机组电袋复合除尘特性三维数值模拟研究[J]. 孙超凡,彭泽宏,郑华昌,陈奎续,楼波,龙新峰. 中国电机工程学报. 2015(20)
[7]石家庄市大气PM10单颗粒形貌成分分析与来源识别[J]. 戴春岭,齐堃,康苏花,张菲菲,董树屏,李亚卿. 河北工业科技. 2015(05)
[8]烧结机细颗粒物PM2.5排放特性[J]. 赵亚丽,赵浩宁,范真真,梁兴印,杨金兵,孙静雯. 环境工程学报. 2015(03)
[9]鞍山市夏季PM2.5中元素污染特征与来源初探[J]. 王伟,张静,姬亚芹,李金,赵哲,张诗建,朱振宇. 南开大学学报(自然科学版). 2015(01)
[10]郑州市PM2.5和PM10中水溶性无机离子的污染特征[J]. 王佳,李晓,吴瑞杰,李运中,张瑞芹. 郑州大学学报(理学版). 2014(04)
博士论文
[1]京津唐城市群大气PM10和PM2.5理化特征及健康效应研究[D]. 岑世宏.中国矿业大学（北京） 2011
硕士论文
[1]电袋复合除尘器除尘特性的数值模拟与颗粒脱除特性机理实验研究[D]. 彭泽宏.华南理工大学 2016
[2]电袋除尘器结构优化的数值模拟研究[D]. 丁奇岖.江西理工大学 2015
[3]提高荷电粉尘粒子过滤除尘效率的机理研究[D]. 余骏斌.江西理工大学 2015
[4]钢铁厂烧结机PM2.5产排特性的实验研究[D]. 王亚军.河北工业大学 2015
[5]钢铁企业典型生产工艺颗粒物排放特征研究[D]. 马京华.西南大学 2009
本文编号：3329710
【文章来源】：华北理工大学河北省
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
二次SO42-粒子在大气中的形成
PM2.5占的数量和质量浓度的比例都有所增加。马京华[26]利用ELPI对某钢厂烧结机头、机尾及出铁场除尘效率进行了研究，结果表明，烧结机头、机尾及出铁场除尘效率均为：烟（粉）>PM10>PM2.5。可见对于细颗粒来说，除尘器的捕集效果较差。刘道清等[27]分析了烧结环境中颗粒物粒径的分布情况，距离烧结机1.5m和15m的位置PM10占比分别为87%和56.60%，PM2.5占比分别为90.20%和71.80%，由此可见，烧结过程排放的颗粒物中主要为PM10和PM2.5。范晓慧等[28]依据铁矿烧结烟气温度与烧结进程的关系，将烧结过程分为：点火段、中间段（1、2、3）和升温段（1、2）。点火段、中间1、2段以亚微米级别的球形颗粒物为主。中间3段亚微米级球形颗粒物减少，出现片状、柱状等不规则颗粒物。升温1段颗粒因熔融、聚集而变得不规则。升温2段以细小片状颗粒为主，主要成分为Al、Si接近燃料灰分成分，还观察到了立方体状的KCl颗粒物（图3所示），可能是由于抽风作用而进入烟气，是PM2.5的最重要组成部分（图4是各阶段颗粒物形貌）。(b)
可能是由于抽风作用而进入烟气，是PM2.5的最重要组成部分（图4是各阶段颗粒物形貌）。（a）SEM 形貌；（b）EDS 谱(b)图 3 KCl 颗粒的扫描电镜-能谱图Fig.3 SEM-EDS image of typical KCl particle
【参考文献】：
期刊论文
[1]静电除尘器内细微尘涡流现象的数值模拟[J]. 李海英,多鹏,王茹,王锦,郑雅馨. 环境工程学报. 2017(07)
[2]基于实测的电袋复合除尘器脱除多污染物效果[J]. 陈奎续. 环境科学研究. 2017(06)
[3]电袋复合除尘器和湿法脱硫装置对电厂燃煤重金属排放协同控制[J]. 王春波,史燕红,吴华成,张月,康玺. 煤炭学报. 2016(07)
[4]典型钢铁企业物能消耗与烟粉尘排放分析[J]. 李小玲,孙文强,赵亮,蔡九菊. 东北大学学报(自然科学版). 2016(03)
[5]烧结机头电除尘灰资源化再利用[J]. 钱峰,于淑娟,侯洪宇,张大奎,耿继双,徐鹏飞. 钢铁. 2015(12)
[6]1000MW级机组电袋复合除尘特性三维数值模拟研究[J]. 孙超凡,彭泽宏,郑华昌,陈奎续,楼波,龙新峰. 中国电机工程学报. 2015(20)
[7]石家庄市大气PM10单颗粒形貌成分分析与来源识别[J]. 戴春岭,齐堃,康苏花,张菲菲,董树屏,李亚卿. 河北工业科技. 2015(05)
[8]烧结机细颗粒物PM2.5排放特性[J]. 赵亚丽,赵浩宁,范真真,梁兴印,杨金兵,孙静雯. 环境工程学报. 2015(03)
[9]鞍山市夏季PM2.5中元素污染特征与来源初探[J]. 王伟,张静,姬亚芹,李金,赵哲,张诗建,朱振宇. 南开大学学报(自然科学版). 2015(01)
[10]郑州市PM2.5和PM10中水溶性无机离子的污染特征[J]. 王佳,李晓,吴瑞杰,李运中,张瑞芹. 郑州大学学报(理学版). 2014(04)
博士论文
[1]京津唐城市群大气PM10和PM2.5理化特征及健康效应研究[D]. 岑世宏.中国矿业大学（北京） 2011
硕士论文
[1]电袋复合除尘器除尘特性的数值模拟与颗粒脱除特性机理实验研究[D]. 彭泽宏.华南理工大学 2016
[2]电袋除尘器结构优化的数值模拟研究[D]. 丁奇岖.江西理工大学 2015
[3]提高荷电粉尘粒子过滤除尘效率的机理研究[D]. 余骏斌.江西理工大学 2015
[4]钢铁厂烧结机PM2.5产排特性的实验研究[D]. 王亚军.河北工业大学 2015
[5]钢铁企业典型生产工艺颗粒物排放特征研究[D]. 马京华.西南大学 2009
本文编号：3329710
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