煙氣氣體成分對靜電除塵器放電及脫除效率影響的研究
發(fā)布時間:2021-06-18 20:48
隨著中國經(jīng)濟的飛速發(fā)展,社會對于能源的需求量日益增大。由于我國能源分布格局,使我國的能源結(jié)構(gòu)中煤炭長期占據(jù)著主導地位,然而煤炭燃燒產(chǎn)生的大量顆粒物給大氣環(huán)境帶來了嚴重的污染;痣娦袠I(yè)作為我國煤炭消耗量最大的行業(yè)是節(jié)能減排的重要目標,日益嚴格的環(huán)保標準對火力發(fā)電的顆粒物排放提出了更高要求。目前火電廠多采用靜電除塵器作為其主要除塵設(shè)備,而煙氣成分是影響靜電除塵器工作效率的重要因素之一。因此,探究不同煙氣成分對靜電除塵器放電和脫除特性的影響規(guī)律和機制,對進一步提高顆粒物脫除效率有重要意義。本文通過實驗和數(shù)值模擬方法,研究了主要煙氣成分對靜電除塵器放電伏安特性和放電反應(yīng)的影響規(guī)律,探究和討論煙氣成分對顆粒物荷電和脫除效率的影響。首先,使用COMSOL軟件建立了模擬煙氣的電暈放電模型,分析研究了煙氣中O2、H2O、CO2濃度變化對負電暈放電特性影響機理。研究結(jié)果表明,在N2/O2放電體系中,O2濃度增大,電子數(shù)密度減小,正離子中O2+...
【文章來源】:浙江大學浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:102 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
015到2017年城市年均PM2.5分布情況[13]
浙江大學碩士學位論文第一章緒論2圖1-12015到2017年城市年均PM2.5分布情況[13]現(xiàn)有研究表明,PM2.5對人體健康有嚴重危害[15],PM2.5由于粒徑較小,具有更大的比表面積,因此更容易成為大量有毒有害物質(zhì)的攜帶體,其同時具有大氣中輸送距離遠、滯留時間長的特點。PM2.5由于粒徑較小,進入人體后不僅能沉積在肺部引發(fā)呼吸系統(tǒng)疾病,一部分顆粒能通過肺泡進入血液循環(huán)系統(tǒng),從而引發(fā)心腦血管、神經(jīng)系統(tǒng)等疾病[16-17]。因此,過量PM2.5會對人體健康造成嚴重的威脅[18]。據(jù)統(tǒng)計,PM2.5濃度每升高10μg/m3,人群死亡率、肺癌和心肺疾病的死亡率分別增大4%、8%和6%[19]。除了健康影響外,PM2.5形成的霧霾會嚴重影響交通安全,影響人們?nèi)粘3鲂。PM2.5對光的散射作用使霧霾天氣能見度低,嚴重威脅地面交通安全和航班的正常起降[20]。研究表明,當車速和車流量固定不變時,霧霾等級每升高一級,發(fā)生交通事故的概率增大17%,當霧霾等級大于等于4級時,交通事故的發(fā)生頻率明顯增大[21]。圖1-2霧霾前后能見度對比[22]
浙江大學碩士學位論文第一章緒論7下正離子和中性分子的核心反應(yīng)。TomoyukiMurakami等人[59]研究了含有濕空氣的大氣壓氦氧等離子體的化學動力學和活性組分,并給出了相關(guān)反應(yīng)和動力學參數(shù)。Cenian等人[60]研究了CO2激光氣體混合物中等離子體化學反應(yīng)的模型。圖1-3電暈放電示意圖1.2.3.顆粒物脫除及荷電的研究顆粒物的脫除效率受到粉塵比電阻、氣體濕度、煙塵濃度、氣體流量和溫度、除塵器結(jié)構(gòu)等多種因素的影響[61]。目前研究者針對這些影響因素進行了大量實驗和數(shù)值模擬研究。朱唯卓等人[62]研究了溫度對顆粒物脫除效率的影響,結(jié)果表明溫度升高脫除效率增大。尹連慶等人[63]研究了粉塵比電阻對顆粒物脫除效率的影響,結(jié)果表明比電阻過高或過低都會使靜電除塵器的脫除效率降低。Nouri等人[64]研究了相對濕度對靜電除塵器脫除效率的影響,結(jié)果表明相對濕度增大使靜電除塵器脫除效率提高。顆粒物荷電量的大小是直接影響其脫除效率的關(guān)鍵因素,靜電除塵器工作的許多環(huán)境參數(shù)都是通過影響顆粒物荷電量從而影響其脫除效率。因此,研究者針對不同情況下顆粒物的荷電量進行了大量實驗和數(shù)值模擬方面的研究。江建平等人[65]針對細顆粒物脈沖荷電及其凝并特點進行了研究,研究表明,在脈沖放電中,顆粒存在異極性荷電,小顆粒帶正電,大顆粒帶負電。這為使用脈沖電進行顆粒團聚提供了良好的基矗同時,使用電凝并技術(shù)后,顆粒物脫除效率顯著提高。Jian-PingZhang等人[66]通過二維線板式靜電除塵器模型研究擴散荷電對PM10收集效率的影響,同時研究了電壓、氣流速度和顆粒分布對擴散荷電和收集效率的影響。涂功銘等人[67]使用ELPI儀器,對帶電顆粒在流動過程中的荷電量損失進行了測量,研究表明顆粒電荷的損失機制主要是空氣中離子對顆
【參考文獻】:
期刊論文
[1]電除塵器內(nèi)部流動特性的數(shù)值模擬[J]. 裴藝凱,楊振民,黃超,孫巖,王佳豪. 應(yīng)用能源技術(shù). 2019(11)
[2]PM2.5分析方法、組分特征及來源研究進展[J]. 姜洪進,解靜芳. 環(huán)境衛(wèi)生工程. 2019(02)
[3]光電離速率影響大氣壓空氣正流注分支的機理研究[J]. 涂婧怡,陳赦,汪沨. 物理學報. 2019(09)
[4]300MW燃煤電站化學團聚強化飛灰細顆粒物排放控制的研究[J]. 郭沂權(quán),趙永椿,李高磊,張軍營. 中國電機工程學報. 2019(03)
[5]低低溫電除塵技術(shù)適用性及污染物減排特性研究[J]. 劉含笑,姚宇平,酈建國,何毓忠,陳招妹. 動力工程學報. 2018(08)
[6]燃煤電廠顆粒物超低排放技術(shù)路線選擇[J]. 孫雪麗,朱法華,王圣,李輝. 環(huán)境工程技術(shù)學報. 2018(02)
[7]基于貝葉斯模型的霧霾天高速公路交通事故發(fā)生機理研究[J]. 劉志強,王玲,張愛紅,倪捷. 重慶理工大學學報(自然科學). 2018(01)
[8]湍流與化學團聚耦合促進燃煤細顆粒物的清除[J]. 于洋,孫德帥,顏培玲,申賢坤. 環(huán)境工程學報. 2017(11)
[9]電凝并強化電袋復合除塵器除塵性能研究[J]. 閆東杰,玉亞,黃學敏,張仕鼎,羅應(yīng)博. 中國電機工程學報. 2017(22)
[10]SO3對高濕靜電場中電暈放電的影響機制研究[J]. 張雪峰,楊正大,李響,常倩云,王毅,蘇秋鳳,邱坤贊,鄭成航,高翔. 中國環(huán)境科學. 2017(09)
博士論文
[1]高溫氣體中細顆粒物靜電捕集研究[D]. 許希.浙江大學 2016
[2]電除塵器內(nèi)細顆粒物的運動規(guī)律及其除塵效率研究[D]. 沈欣軍.浙江大學 2015
[3]細顆粒物脈沖荷電機理及凝并脫除方法研究[D]. 江建平.浙江大學 2015
[4]脈沖電暈放電煙氣中細微顆粒物協(xié)同氮氧化物脫除研究[D]. 趙磊.浙江大學 2013
[5]靜電場中水對顆粒物脫除增強機理與過程[D]. 王曉華.清華大學 2013
[6]聲波團聚及聯(lián)合其他方法脫除燃煤飛灰細顆粒的研究[D]. 王潔.浙江大學 2012
碩士論文
[1]中國PM2.5時空分布特征與污染風險評估[D]. 劉孟琴.西南交通大學 2018
[2]新型電除塵器數(shù)學模型的建立及仿真研究[D]. 劉詩雯.江蘇大學 2016
[3]燃煤煙氣細顆粒物荷電凝并行為研究[D]. 呂韓雷.華北電力大學(北京) 2016
[4]燃煤電廠濕式電除塵技術(shù)研究及應(yīng)用[D]. 盧元明.華北電力大學 2015
[5]靜電除塵器除塵效率影響因素的研究[D]. 陳鵬.東北大學 2009
[6]線管式靜電除塵器性能模擬[D]. 黃釗.中南大學 2007
[7]火電廠輸煤系統(tǒng)除塵機理的研究與除塵系統(tǒng)設(shè)計[D]. 李忠奎.華北電力大學(北京) 2006
本文編號:3237359
【文章來源】:浙江大學浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:102 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
015到2017年城市年均PM2.5分布情況[13]
浙江大學碩士學位論文第一章緒論2圖1-12015到2017年城市年均PM2.5分布情況[13]現(xiàn)有研究表明,PM2.5對人體健康有嚴重危害[15],PM2.5由于粒徑較小,具有更大的比表面積,因此更容易成為大量有毒有害物質(zhì)的攜帶體,其同時具有大氣中輸送距離遠、滯留時間長的特點。PM2.5由于粒徑較小,進入人體后不僅能沉積在肺部引發(fā)呼吸系統(tǒng)疾病,一部分顆粒能通過肺泡進入血液循環(huán)系統(tǒng),從而引發(fā)心腦血管、神經(jīng)系統(tǒng)等疾病[16-17]。因此,過量PM2.5會對人體健康造成嚴重的威脅[18]。據(jù)統(tǒng)計,PM2.5濃度每升高10μg/m3,人群死亡率、肺癌和心肺疾病的死亡率分別增大4%、8%和6%[19]。除了健康影響外,PM2.5形成的霧霾會嚴重影響交通安全,影響人們?nèi)粘3鲂。PM2.5對光的散射作用使霧霾天氣能見度低,嚴重威脅地面交通安全和航班的正常起降[20]。研究表明,當車速和車流量固定不變時,霧霾等級每升高一級,發(fā)生交通事故的概率增大17%,當霧霾等級大于等于4級時,交通事故的發(fā)生頻率明顯增大[21]。圖1-2霧霾前后能見度對比[22]
浙江大學碩士學位論文第一章緒論7下正離子和中性分子的核心反應(yīng)。TomoyukiMurakami等人[59]研究了含有濕空氣的大氣壓氦氧等離子體的化學動力學和活性組分,并給出了相關(guān)反應(yīng)和動力學參數(shù)。Cenian等人[60]研究了CO2激光氣體混合物中等離子體化學反應(yīng)的模型。圖1-3電暈放電示意圖1.2.3.顆粒物脫除及荷電的研究顆粒物的脫除效率受到粉塵比電阻、氣體濕度、煙塵濃度、氣體流量和溫度、除塵器結(jié)構(gòu)等多種因素的影響[61]。目前研究者針對這些影響因素進行了大量實驗和數(shù)值模擬研究。朱唯卓等人[62]研究了溫度對顆粒物脫除效率的影響,結(jié)果表明溫度升高脫除效率增大。尹連慶等人[63]研究了粉塵比電阻對顆粒物脫除效率的影響,結(jié)果表明比電阻過高或過低都會使靜電除塵器的脫除效率降低。Nouri等人[64]研究了相對濕度對靜電除塵器脫除效率的影響,結(jié)果表明相對濕度增大使靜電除塵器脫除效率提高。顆粒物荷電量的大小是直接影響其脫除效率的關(guān)鍵因素,靜電除塵器工作的許多環(huán)境參數(shù)都是通過影響顆粒物荷電量從而影響其脫除效率。因此,研究者針對不同情況下顆粒物的荷電量進行了大量實驗和數(shù)值模擬方面的研究。江建平等人[65]針對細顆粒物脈沖荷電及其凝并特點進行了研究,研究表明,在脈沖放電中,顆粒存在異極性荷電,小顆粒帶正電,大顆粒帶負電。這為使用脈沖電進行顆粒團聚提供了良好的基矗同時,使用電凝并技術(shù)后,顆粒物脫除效率顯著提高。Jian-PingZhang等人[66]通過二維線板式靜電除塵器模型研究擴散荷電對PM10收集效率的影響,同時研究了電壓、氣流速度和顆粒分布對擴散荷電和收集效率的影響。涂功銘等人[67]使用ELPI儀器,對帶電顆粒在流動過程中的荷電量損失進行了測量,研究表明顆粒電荷的損失機制主要是空氣中離子對顆
【參考文獻】:
期刊論文
[1]電除塵器內(nèi)部流動特性的數(shù)值模擬[J]. 裴藝凱,楊振民,黃超,孫巖,王佳豪. 應(yīng)用能源技術(shù). 2019(11)
[2]PM2.5分析方法、組分特征及來源研究進展[J]. 姜洪進,解靜芳. 環(huán)境衛(wèi)生工程. 2019(02)
[3]光電離速率影響大氣壓空氣正流注分支的機理研究[J]. 涂婧怡,陳赦,汪沨. 物理學報. 2019(09)
[4]300MW燃煤電站化學團聚強化飛灰細顆粒物排放控制的研究[J]. 郭沂權(quán),趙永椿,李高磊,張軍營. 中國電機工程學報. 2019(03)
[5]低低溫電除塵技術(shù)適用性及污染物減排特性研究[J]. 劉含笑,姚宇平,酈建國,何毓忠,陳招妹. 動力工程學報. 2018(08)
[6]燃煤電廠顆粒物超低排放技術(shù)路線選擇[J]. 孫雪麗,朱法華,王圣,李輝. 環(huán)境工程技術(shù)學報. 2018(02)
[7]基于貝葉斯模型的霧霾天高速公路交通事故發(fā)生機理研究[J]. 劉志強,王玲,張愛紅,倪捷. 重慶理工大學學報(自然科學). 2018(01)
[8]湍流與化學團聚耦合促進燃煤細顆粒物的清除[J]. 于洋,孫德帥,顏培玲,申賢坤. 環(huán)境工程學報. 2017(11)
[9]電凝并強化電袋復合除塵器除塵性能研究[J]. 閆東杰,玉亞,黃學敏,張仕鼎,羅應(yīng)博. 中國電機工程學報. 2017(22)
[10]SO3對高濕靜電場中電暈放電的影響機制研究[J]. 張雪峰,楊正大,李響,常倩云,王毅,蘇秋鳳,邱坤贊,鄭成航,高翔. 中國環(huán)境科學. 2017(09)
博士論文
[1]高溫氣體中細顆粒物靜電捕集研究[D]. 許希.浙江大學 2016
[2]電除塵器內(nèi)細顆粒物的運動規(guī)律及其除塵效率研究[D]. 沈欣軍.浙江大學 2015
[3]細顆粒物脈沖荷電機理及凝并脫除方法研究[D]. 江建平.浙江大學 2015
[4]脈沖電暈放電煙氣中細微顆粒物協(xié)同氮氧化物脫除研究[D]. 趙磊.浙江大學 2013
[5]靜電場中水對顆粒物脫除增強機理與過程[D]. 王曉華.清華大學 2013
[6]聲波團聚及聯(lián)合其他方法脫除燃煤飛灰細顆粒的研究[D]. 王潔.浙江大學 2012
碩士論文
[1]中國PM2.5時空分布特征與污染風險評估[D]. 劉孟琴.西南交通大學 2018
[2]新型電除塵器數(shù)學模型的建立及仿真研究[D]. 劉詩雯.江蘇大學 2016
[3]燃煤煙氣細顆粒物荷電凝并行為研究[D]. 呂韓雷.華北電力大學(北京) 2016
[4]燃煤電廠濕式電除塵技術(shù)研究及應(yīng)用[D]. 盧元明.華北電力大學 2015
[5]靜電除塵器除塵效率影響因素的研究[D]. 陳鵬.東北大學 2009
[6]線管式靜電除塵器性能模擬[D]. 黃釗.中南大學 2007
[7]火電廠輸煤系統(tǒng)除塵機理的研究與除塵系統(tǒng)設(shè)計[D]. 李忠奎.華北電力大學(北京) 2006
本文編號:3237359
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