无电晕式高温高压静电除尘器应用基础研究

摘要

无电晕式高温高压静电除尘技术是一种新颖的高温高压烟气净化方法,与传统的电晕式静电除尘技术不同,它是以某种特殊材料制成的阴极在高温下发射电子的方式使烟气中的粉尘荷电,然后依靠电场力的作用将其捕集.在高温高压烟气环境中,所开发的阴极材料能否长期、稳定地发射出足够的电子,是该技术能否实际运用的关键.通过静态试验,对各种条件下阴极的热电子发射性能及其中毒特性进行了探讨,揭示了温度、压力、电压、气氛等因素对发射电流密度的影响,初步考察了温度、压力、气氛及相应的时间等对阴极的毒化规律.在一座自行设计、制造的动态试验台上进行了除尘试验研究,该试验台以轻柴油为燃料产生高温烟气以模拟生产实际.基于动态试验结果,分析讨论了在高温高压含尘烟气环境下阴极板的中毒特性以及各种因素对其热电子发射性能的影响.此外,还对无电晕式高温高压静电除尘器的除尘性能及其衫价值进行了探讨.在试验研究的基础上,对粉尘荷电、浓度扩散、烟气流动、尘粒捕集等过程进行了数值模拟,计算结果与实验数据基本吻合.从理论上进一步揭示了温度、压力、电压、流速、含尘浓度、比电阻、粒径等因素对除尘效率的影响,提出了一些新的观点.理论和试验结果表明,无电晕式高温高压静电除尘技术具有良好的应用前景,如果作适当的改进也可推广应用到其它领域.

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

§1.1高温除尘的研究背景

§1.2常温电除尘技术的研究现状与发展

§1.3高温电除尘的研究现状与存在的问题

§1.4本课题的来源与研究内容

第二章荷电区阴极热电子发射特性

§2.1热电子发射的基本原理

§2.2几种实用的热电子发射阴极简介

§2.3无电晕式高温高压静电除尘器阴极的制备

§2.4静态试验研究

第三章除尘试验研究

§3.1试验设备

§3.2除尘器的主要设计参数

§3.3粉尘性质

§3.4试验工况及方法

§3.5试验结果分析

§3.6小结

第四章无电晕式高温高压静电除尘器数值计算

§4.1物理模型

§4.2数学模型

§4.3数值计算

§4.4计算结果与分析

§4.5小结

第五章总结

§5.1本论文的主要创新点

§5.2主要结论

§5.3尚存在的问题以及应用前景展望

致谢

主要参考文献

作者攻博期间发表的主要论文、主持项目及获奖情况