孔板除尘器对微细粉尘收集效率研究

摘要

目前PM2.5是影响大气环境的主要污染物之一。环保部门对大气环境标准的制定日益严格，如何减少PM2.5的排放成为全国关注的焦点问题。静电除尘器使用范围广，处理烟气量高，但对微细粉尘的收集效率难以进一步提高，主要原因是离子风对细粉尘的扰动作用影响细粉尘的收集。本文以减小离子风对细粉尘扰动为目的，设计了一种新型线-孔板放电结构，具体研究了线-孔板结构的放电机理以及粉尘在线-孔板结构中运动状态。
　　本文研究了线-板放电结构和线-孔板放电结构放电特性，测量两种放电结构伏安特性的差别；其次，对比了孔板除尘器和传统除尘器在不同工况条件下（放电电压和烟道流速）对建筑粉尘和煤粉的收集效率及PM2.5收集效率，并分析了造成两种除尘器对粉尘收集效率不同的原因；最后讨论了电压和烟气道流速对孔板除尘器收集建筑粉尘和煤粉造成的影响，找出建筑粉尘和煤粉收集效率最佳时的条件，结果表明：各个电压下，线-孔板结构放电电流略高于线-板结构，但差别不明显，由此可以推断两种放电结构中的离子浓度、粉尘的荷电效果相差不大。烟气道流速为1.5 m/s，孔板收尘极对离子风的分流作用造成孔板除尘器对建筑粉尘和煤粉全效率和PM2.5收集效率均高于传统除尘器。因此，离子风在静电除尘器分析除尘效率和微细粉尘运动的过程中是不容忽视的重要因素。放电电压为40kV烟气道流速低于1.5 m/s时，对于建筑粉尘和煤粉来说，由于孔板改变了流体分布，导致孔板除尘器PM2.5收集效率和全效率均高于传统除尘器；流速高于1.5m/s时，烟道气流对孔板的冲刷作用过大，导致粉尘随气流流向而逃离除尘器，此时孔板除尘器PM2.5收集效率和全效率低于传统除尘器。在实际电除尘器运行过程中，静电除尘器的流速很少能够达到2 m/s，因此，孔板除尘器在不同工况条件下（放电电压和烟气道流速）对粉尘的收集效果整体优于传统除尘器。在孔板除尘器中，固定流速，不同电压下电场力和离子风力对粉尘影响效果不同。随着电压的增加，建筑粉尘和煤粉PM2.5收集效率先增加再下降，且两者差距逐渐减小。在孔板除尘器中，固定电压，烟气道流体力和离子风力共同作用下，建筑粉尘和煤粉PM2.5收集效率随着烟气道流速的增加先增加再降低。建筑粉尘和煤粉的密度不同导致孔板除尘器对两种粉尘PM2.5收集效率的最佳烟气道流速不同。

目录

第1章 绪 论

1.1 课题研究的背景、目的和意义

1.2 国内外研究现状

1. 3 主要研究内容及创新点

第2章 静电除尘器收尘原理

2.1 静电除尘器工作原理

2.2 静电除尘器收集效率

2.3 本章小结

第3章 线-孔板、线-板结构放电特性研究

3.1 实验装置

3.2 新旧结构伏安特性测量接线图

3.3 线-板结构、线孔板结构伏安特性对比

3.4 本章小结

第4章 孔板除尘器、传统除尘器收尘对比研究

4.1 实验装置及测量方法

4.2 孔板除尘器中粉尘收集的表象

4.3 放电电压对粉尘收集效率影响研究

4.4 流速对粉尘收集效率影响研究

4.5 本章小结

第5章 孔板除尘器对建筑粉尘、煤粉PM2.5收集效率研究

5.1 不同电压下微细粉尘收集研究

5.2 不同烟气道流速对粉尘收集结果的影响

5.3 本章小结

第6章 结论与展望

参考文献

致谢

攻读学位期间取得的科研成果