细颗粒物荷电、凝并脱除多过程强化机理研究
发布时间：2023-03-14 19:37
大气是人类赖以生存的自然环境组成之一,随着我国能源消费总量的增长以及大气环保标准的日趋严格,亟需开发细颗粒物高效脱除技术。静电除尘技术是燃煤电厂应用最广泛的颗粒物脱除技术,然而其对细颗粒物的脱除效率较低,进一步提高静电场中细颗粒物的荷电量和驱进速度是降低颗粒物排放浓度的关键。本文针对细颗粒物在静电场中的荷电机理和颗粒凝并机理,通过实验研究了不同放电参数、烟气参数、颗粒性质等条件对电晕放电和颗粒荷电量的影响机制,在此基础上研究了荷电颗粒凝并的关键影响因素和强化机制,得到基于温度、湿度调控和离子浓度分布等多场调控的颗粒高效荷电、凝并脱除方法,并在330MW机组上得到工业验证。第一,研究了不同电场强度、温度、相对湿度等因素对电晕放电电流的影响机制,研究了放电参数(电场强度、离子密度),颗粒性质(粒径、成分等),烟气参数(烟气温度、湿度)等条件对颗粒荷电量的影响机制。通过放电区离子浓度优化、温度湿度调控等方法可以有效提高静电除尘器中的电场强度和离子浓度,增加离子与颗粒的碰撞速率。研究了喷雾增湿对颗粒荷电量的促进机制,雾滴使颗粒增湿可以提高静电场中颗粒的极化能力,对于0.5μm以上的颗粒,当雾滴...
【文章页数】：193 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
致谢
摘要
Abstract
1. 绪论
1.1. 研究背景与意义
1.1.1. 大气颗粒物组成及危害
1.1.2. 我国颗粒物排放现状
1.1.3. 固定污染源颗粒物主要脱除技术
1.2. 细颗粒物高效脱除关键过程
1.2.1. 颗粒荷电模型研究
1.2.2. 颗粒凝并技术研究现状
1.2.3. 荷电颗粒运动规律研究现状
1.3. 颗粒物浓度测试方法
1.3.1 超低浓度颗粒物测试方法
1.3.2. 可凝结颗粒物测试方法
1.4. 本文主要研究内容与技术路线
2. 静电场中颗粒荷电机理研究
2.1. 引言
2.2. 实验系统及方法
2.2.1. 实验系统介绍
2.2.2. 分析方法
2.3. 温湿等参数对电晕放电影响机理研究
2.3.1. 温度对电晕放电的影响机制
2.3.2. 湿度对电晕放电的影响机制
2.3.3. 电极形式对电晕放电的影响规律
2.4. 温湿等参数对颗粒荷电影响机理研究
2.4.1. 烟气温度、湿度对颗粒荷电过程影响机制
2.4.2. 电极形式对颗粒荷电量的影响机制
2.5. 燃煤烟气颗粒物关键成分对其荷电量影响机制研究
2.6. 本章小结
3. 荷电颗粒凝并过程中碰撞强化机制研究
3.1. 引言
3.2. 实验系统及方法
3.3. 颗粒预荷电特性研究
3.4. 颗粒凝并特性研究
3.4.1. 放电电压匹配形式的影响
3.4.2. 孔板开孔率的影响
3.5. 颗粒凝并强化脱除研究
3.5.1. 电凝并装置对静电除尘器电流的影响
3.5.2. 电凝并装置对静电除尘器颗粒脱除效率的影响
3.6. 本章小结
4. 荷电颗粒凝并过程中粘附力强化机制研究
4.1. 引言
4.2. 实验系统及工况
4.3. 雾滴强化细颗粒物凝并研究
4.3.1. 雾滴浓度对颗粒粒径分布的影响
4.3.2. 放电电压对颗粒粒径分布的影响
4.4. 颗粒预荷电特性研究
4.5. 雾滴强化颗粒脱除研究
4.5.1. 雾滴浓度对颗粒凝并脱除效率的影响
4.5.2. 正、负通道电压对颗粒凝并脱除效率的影响
4.6. 荷电颗粒凝并过程中作用力影响机制
4.6.1. 粘附力分析
4.6.2. Stokes阻力分析
4.7. 荷电颗粒凝并模式研究
4.7.1. 颗粒凝并前后形貌分析
4.7.2. 荷电颗粒凝并模式
4.8. 本章小结
5. 温度-湿度调控的细颗粒物荷电凝并模型
5.1. 引言
5.2. 宽温度-湿度范围细颗粒物荷电模型
5.2.1. 宽温度-湿度电晕放电模型
5.2.2. 宽温度-湿度颗粒荷电模型
5.3. 宽温度-湿度范围颗粒荷电迁移规律
5.3.1. 宽温度-湿度范围颗粒荷电规律
5.3.2. 宽温度-湿度范围荷电颗粒迁移规律
5.4. 宽温度-湿度范围颗粒凝并特性
5.5. 本章小结
6. 可凝结颗粒物脱除规律研究
6.1. 引言
6.2. 基于稀释冷凝原理的可凝结颗粒物测试系统设计
6.2.1. 设计思路与技术参数
6.2.2. 系统结构
6.2.3. 控制系统介绍
6.2.4. 操作流程
6.3. 可凝结颗粒物排放浓度及脱除效率研究
6.3.1. 机组信息及燃料信息
6.3.2. 颗粒物排放浓度及脱除效率
6.4. 可凝结颗粒物形貌特征
6.4.1. 可凝结颗粒物微观形貌分析
6.4.2. 可凝结颗粒物能谱分析
6.5. 可凝结颗粒成分特征
6.5.1. 金属阳离子浓度分析
6.5.2. 铵根离子浓度分析
6.5.3. 阴离子分析
6.5.4. 有机成分种类及含量分析
6.6. 本章小结
7. 多过程强化静电除尘工程应用研究
7.1. 引言
7.2. 机组概况
7.3. 提效方案
7.4. 实施效果
7.4.1. 提效前测试结果
7.4.2. 提效后测试结果
7.5. 本章小结
8. 全文总结与展望
8.1. 全文总结
8.2. 主要创新点
8.3. 未来工作展望
参考文献
作者简历
本文编号：3762619
【文章页数】：193 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
致谢
摘要
Abstract
1. 绪论
1.1. 研究背景与意义
1.1.1. 大气颗粒物组成及危害
1.1.2. 我国颗粒物排放现状
1.1.3. 固定污染源颗粒物主要脱除技术
1.2. 细颗粒物高效脱除关键过程
1.2.1. 颗粒荷电模型研究
1.2.2. 颗粒凝并技术研究现状
1.2.3. 荷电颗粒运动规律研究现状
1.3. 颗粒物浓度测试方法
1.3.1 超低浓度颗粒物测试方法
1.3.2. 可凝结颗粒物测试方法
1.4. 本文主要研究内容与技术路线
2. 静电场中颗粒荷电机理研究
2.1. 引言
2.2. 实验系统及方法
2.2.1. 实验系统介绍
2.2.2. 分析方法
2.3. 温湿等参数对电晕放电影响机理研究
2.3.1. 温度对电晕放电的影响机制
2.3.2. 湿度对电晕放电的影响机制
2.3.3. 电极形式对电晕放电的影响规律
2.4. 温湿等参数对颗粒荷电影响机理研究
2.4.1. 烟气温度、湿度对颗粒荷电过程影响机制
2.4.2. 电极形式对颗粒荷电量的影响机制
2.5. 燃煤烟气颗粒物关键成分对其荷电量影响机制研究
2.6. 本章小结
3. 荷电颗粒凝并过程中碰撞强化机制研究
3.1. 引言
3.2. 实验系统及方法
3.3. 颗粒预荷电特性研究
3.4. 颗粒凝并特性研究
3.4.1. 放电电压匹配形式的影响
3.4.2. 孔板开孔率的影响
3.5. 颗粒凝并强化脱除研究
3.5.1. 电凝并装置对静电除尘器电流的影响
3.5.2. 电凝并装置对静电除尘器颗粒脱除效率的影响
3.6. 本章小结
4. 荷电颗粒凝并过程中粘附力强化机制研究
4.1. 引言
4.2. 实验系统及工况
4.3. 雾滴强化细颗粒物凝并研究
4.3.1. 雾滴浓度对颗粒粒径分布的影响
4.3.2. 放电电压对颗粒粒径分布的影响
4.4. 颗粒预荷电特性研究
4.5. 雾滴强化颗粒脱除研究
4.5.1. 雾滴浓度对颗粒凝并脱除效率的影响
4.5.2. 正、负通道电压对颗粒凝并脱除效率的影响
4.6. 荷电颗粒凝并过程中作用力影响机制
4.6.1. 粘附力分析
4.6.2. Stokes阻力分析
4.7. 荷电颗粒凝并模式研究
4.7.1. 颗粒凝并前后形貌分析
4.7.2. 荷电颗粒凝并模式
4.8. 本章小结
5. 温度-湿度调控的细颗粒物荷电凝并模型
5.1. 引言
5.2. 宽温度-湿度范围细颗粒物荷电模型
5.2.1. 宽温度-湿度电晕放电模型
5.2.2. 宽温度-湿度颗粒荷电模型
5.3. 宽温度-湿度范围颗粒荷电迁移规律
5.3.1. 宽温度-湿度范围颗粒荷电规律
5.3.2. 宽温度-湿度范围荷电颗粒迁移规律
5.4. 宽温度-湿度范围颗粒凝并特性
5.5. 本章小结
6. 可凝结颗粒物脱除规律研究
6.1. 引言
6.2. 基于稀释冷凝原理的可凝结颗粒物测试系统设计
6.2.1. 设计思路与技术参数
6.2.2. 系统结构
6.2.3. 控制系统介绍
6.2.4. 操作流程
6.3. 可凝结颗粒物排放浓度及脱除效率研究
6.3.1. 机组信息及燃料信息
6.3.2. 颗粒物排放浓度及脱除效率
6.4. 可凝结颗粒物形貌特征
6.4.1. 可凝结颗粒物微观形貌分析
6.4.2. 可凝结颗粒物能谱分析
6.5. 可凝结颗粒成分特征
6.5.1. 金属阳离子浓度分析
6.5.2. 铵根离子浓度分析
6.5.3. 阴离子分析
6.5.4. 有机成分种类及含量分析
6.6. 本章小结
7. 多过程强化静电除尘工程应用研究
7.1. 引言
7.2. 机组概况
7.3. 提效方案
7.4. 实施效果
7.4.1. 提效前测试结果
7.4.2. 提效后测试结果
7.5. 本章小结
8. 全文总结与展望
8.1. 全文总结
8.2. 主要创新点
8.3. 未来工作展望
参考文献
作者简历
本文编号：3762619
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