Новый подход к расчету степени очистки дымовых газов в электрофильтрах

摘要

Существовавшие до последних лет методы расчета степени очистки дымовых газов в электрофильтрах в основном основывались на прямом осаждении поступающих на вход частиц золы. Только в последние годы были предприняты попытки учесть вторичные процессы, однако используемые физико-математические модели этих процессов недостаточно обоснованы. В статье представлена обобщенная модель, которая в равной степени учитывает и процессы прямого осаждения, и вторичный унос возвращенной пыли. Модель характеризуется тремя интегральными параметрами: коэффициентами прямого осаждения и осаждения возвращенных в промежуток частиц, а также коэффициентом возврата - долей возвращенных в промежуток частиц по отношению к потоку осаждения. Предложена уточненная методика расчета прямого осаждения (метод струй), позволяющая учесть разброс значений заряда частиц, связанный с турбулентным характером потока газа. Учтено также влияние турбулентности на другие параметры процесса. Коэффициент вторичного осаждения также рассчитывается по методу струй, однако должны быть учтены и особенности процесса вторичного осаждения. Наибольшие проблемы возникают при определении коэффициента возврата. Для этого предлагается использовать результаты периодических испытаний промышленных электрофильтров. Анализ результатов экспериментальных исследований свидетельствует о том, что важную роль играет слой золы на осадительном электроде. Показано, что удельный поток частиц в бункер пропорционален массе (толщине) слоя на осадительном электроде. На основании экспериментальных данных построены графики распределения по длине потоков осаждения, потоков в бункер, вторичного уноса и проскоков, которые используются для тестирования результатов расчетов. Предложена модель процессов в электрофильтре, которая основана на балансе материальных потоков для каждого элемента длины электрофильтра. Она отражает связь между процессами на предыдущем и рассматриваемом элементах длины. Сопоставление с экспериментальными распределениями свидетельствует о том, что модель в целом правильно отражает общий характер распределений.