基于低逸出功阴极放电的静电强化颗粒层高温除尘器性能研究

摘要

高温除尘技术是发展先进燃煤联合循环发电的关键环节，无论对于煤的清洁高效利用，还是对于冶金、石油以及化工领域的节能减排，均具有十分重大的现实意义。在高温除尘工艺中，颗粒层除尘器和陶瓷过滤除尘器最有可能应用到系统净化中，而同陶瓷过滤除尘器相比，颗粒层除尘器在技术开发和工艺上更具有可行性。
　　本文以基于低逸出功阴极放电的热电子发射式静电除尘器为启发，结合颗粒层过滤除尘机理，形成静电强化高温颗粒层除尘系统，从而得到一种新颖、高效的高温除尘技术。在前期所取得的研究基础之上，搭建了基于低逸出功阴极放电的静电强化高温颗粒层除尘试验台，对除尘器进行试验研究，取得单纯颗粒层过滤、只预荷电过滤以及预荷电协同颗粒层静电增强过滤相关除尘特性数据，并探讨了温度、颗粒球粒径、荷电电压、颗粒层厚度、收尘电压等因素对除尘效率的影响。
　　在试验研究的基础之上，对阴极放电的静电强化高温颗粒层除尘器的除尘效率用标准公式进行计算并与试验数据进行对比，基于试验数据获得了除尘效率的修正公式，利用该公式进一步从机理上分析了荷电电压、温度、风速、收尘电压、颗粒层厚度等因素对除尘效率的影响。研究结果表明，静电强化后的高温颗粒层除尘器能有效提高除尘效率，具有良好的应用前景，所得到的修正公式可为相关工程实际提供一定的理论指导。

目录

声明

摘要

第1章绪论

1．1引言

1．2高温除尘研究现状

1．2．1旋风除尘器

1．2．2陶瓷过滤除尘器

1．2．3静电除尘器

1．2．4袋式除尘器

1．2．5颗粒层除尘器

1．3本文主要研究内容

第2章试验设备与方法

2．1试验材料

2．1．1热电子发射材料

2．1．2过滤介质

2．1．3粉尘性质

2．2试验台设计

2．2．1试验流程

2．2．2荷电区

2．2．3收尘区

2．2．4配气系统

2．2．5配电系统

2．2．6程控系统

2．2．7粉尘系统

2．2．8其它辅助和测量设备

2．3试验主要参数

2．4除尘效率计算

2．5试验操作步骤

2．6本章小结

第3章静电强化颗粒层除尘器除尘试验与理论计算公式修正

3．1热电子发射原理

3．2粉尘荷电原理

3．2．1电场荷电

3．2．2扩散荷电

3．2．3综合荷电

3．3颗粒层过滤机理

3．3．1扩散效应

3．3．2拦截效应

3．3．3惯性碰撞

3．3．4重力沉降

3．3．5静电力作用

3．3．6综合捕集效率

3．4除尘效率的计算

3．4．1预荷电区效率

3．4．2收尘区效率

3．4．3总除尘效率

3．5计算结果与试验结果的比较

3．5．1单纯颗粒层的比较

3．5．2静电强化颗粒层的比较

3．6本章小结

第4章不同工况下静电强化颗粒层除尘器的除尘性能

4．1荷电区温度的影响

4．2收尘区温度的影响

4．3荷电电压的影响

4．4收尘电压的影响

4．5颗粒层厚度的影响

4．6颗粒球粒径的影响

4．7过滤风速的影响

4．8粉尘粒径的影响

4．9本章小结

第5章结论与展望

5．1主要结论

5．2创新点

5．3展望

参考文献

致谢