燃燒煤炭不僅將產(chǎn)生溫室氣體CO₂,同時也將產(chǎn)生大量的燃煤飛灰顆粒物。其中PM_2.5由于粒徑小,難以被人體完全過濾,會隨呼吸系統(tǒng)進入人體,進而引起呼吸道疾病和心血管疾病。目前電廠中應(yīng)用廣泛的電除塵器對于PM_2.5顆粒的捕捉效果較差,這是因為電除塵效率隨著顆粒粒徑的減小而降低。因此仍然有大量的細顆粒物進入大氣中。為了提高除塵效果,需要使用預(yù)處理技術(shù)將小顆粒物凝并為大顆粒物,以便除塵器脫除。目前,聲波團聚技術(shù)是預(yù)處理技術(shù)中研究最為廣泛的技術(shù)之一。聲波團聚是指利用高強聲波對飛灰顆粒進行處理,使飛灰顆粒間發(fā)生團聚,進而增大飛灰顆粒群平均粒徑的技術(shù)。目前研究者提出了一些顆粒團聚機理來解釋聲波團聚,其中最重要的是同向團聚機理和流體力學(xué)機理。流體力學(xué)機理主要分為共輻射壓作用和聲波尾流作用。但是,目前的研究工作主要集中于聲波團聚的實驗研究上,而且對于聲波團聚的最佳實驗參數(shù)眾說紛紜,沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。針對以上問題,本文主要從顆粒團聚機理分析,燃煤飛灰顆粒聲波團聚的實驗研究,電廠中試平臺聲波團聚試驗研究以及電廠工程應(yīng)用初步方案上展開。首先本文分...

【文章頁數(shù)】：123 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 引言
    1.2 燃煤電廠細顆粒物處理技術(shù)
        1.2.1 傳統(tǒng)處理技術(shù)
        1.2.2 混合除塵控制技術(shù)
        1.2.3 團聚技術(shù)
    1.3 聲波團聚實驗研究概況
    1.4 聲波團聚機理研究
        1.4.1 同向團聚機理
        1.4.2 流體力學(xué)作用機理
        1.4.3 聲致湍流團聚機理
        1.4.4 其他團聚
    1.5 現(xiàn)有研究的不足
        1.5.1 實驗研究
        1.5.2 機理研究
    1.6 本文主要內(nèi)容
2 實驗系統(tǒng)與方法
    2.1 引言
    2.2 聲波團聚實驗系統(tǒng)及設(shè)備
        2.2.1 給料系統(tǒng)
        2.2.2 團聚室
        2.2.3 聲源系統(tǒng)
        2.2.4 氣溶膠采樣與測量系統(tǒng)
        2.2.5 實驗方法
    2.3 中試平臺試驗系統(tǒng)及設(shè)備
        2.3.1 電廠中試平臺試驗系統(tǒng)
        2.3.2 中試平臺聲波集成及測試系統(tǒng)
        2.3.3 實驗方法
3 顆粒團聚機理分析
    3.1 引言
    3.2 顆粒在流場與聲場中的受力
    3.3 聲波作用下的同向團聚機理核函數(shù)
        3.3.1 挾帶系數(shù)
        3.3.2 同向團聚機理核函數(shù)
        3.3.3 同向團聚核函數(shù)的影響因素
    3.4 聲波作用下的流體力學(xué)作用機理核函數(shù)
        3.4.1 流體力學(xué)作用機理
        3.4.2 流體力學(xué)作用機理的影響因素
    3.5 總團聚核函數(shù)和碰撞效率
    3.6 小結(jié)
4 燃煤飛灰顆粒聲波團聚的實驗研究
    4.1 引言
    4.2 聲波團聚體分析
        4.2.1 燃煤飛灰粒度
        4.2.2 聲波團聚預(yù)處理效果
        4.2.3 微觀形態(tài)變化
    4.3 頻率對聲波團聚的影響
        4.3.1 不同聲壓級下頻率對聲波團聚的影響
        4.3.2 不同給粉濃度下頻率對聲波團聚的影響
    4.4 聲壓級對聲波團聚的影響
    4.5 初始濃度對聲波團聚的影響
        4.5.1 聲波頻率1400Hz下初始濃度對聲波團聚的影響
        4.5.2 聲波頻率1200Hz下初始濃度對聲波團聚的影響
        4.5.3 聲波頻率1600Hz下初始濃度對聲波團聚的影響
        4.5.4 濃度影響聲波團聚總結(jié)及機理分析
    4.6 團聚時間對聲波團聚的影響
        4.6.1 團聚時間對飛灰粒徑分布的影響
        4.6.2 團聚時間對團聚效率的影響
    4.7 聲波布置方式對聲波團聚的影響
        4.7.1 聲波的布置方式
        4.7.2 聲波的布置方式對聲波團聚的影響
    4.8 聲波波形對聲波團聚的影響
        4.8.1 波形介紹
        4.8.2 波形對聲波團聚的影響
    4.9 噴霧增濕對聲波團聚的影響
        4.9.1 噴霧增濕及噴霧發(fā)生器
        4.9.2 噴霧增濕對飛灰粒徑分布的影響
        4.9.3 噴霧增濕促進聲波團聚的機理分析
    4.10 本章小結(jié)
5 中試平臺聲波團聚試驗研究
    5.1 引言
    5.2 聲波團聚測試結(jié)果與分析
        5.2.1 頻率對聲波團聚的影響
        5.2.2 聲壓級對聲波團聚的影響
        5.2.3 聲波數(shù)量及布置方式對聲波團聚的影響
        5.2.4 團聚體破碎特性測試與分析
        5.2.5 聲波團聚效果驗證
    5.3 噴霧增濕團聚測試結(jié)果與分析
        5.3.1 噴水聯(lián)合聲波對團聚的影響
        5.3.2 化學(xué)溶劑聯(lián)合聲波對團聚的影響
    5.4 團聚聯(lián)合電除塵細顆粒脫除效果
        5.4.1 除塵器出口顆粒粒徑與質(zhì)量分布
        5.4.2 不同聲波頻率對除塵器顆粒脫除優(yōu)化效果分析
        5.4.3 噴霧對電除塵顆粒脫除優(yōu)化效果的影響
        5.4.4 化學(xué)溶劑對電除塵顆粒脫除優(yōu)化效果的影響
    5.5 小結(jié)
6 電廠實際工程應(yīng)用初步方案
    6.1 引言
    6.2 工業(yè)應(yīng)用概況
        6.2.1 鍋爐煙氣處理
        6.2.2 其他領(lǐng)域
    6.3 聲波參數(shù)選擇
        6.3.1 停留時間的選擇
        6.3.2 聲強的選擇
        6.3.3 聲波發(fā)生方向的選擇
        6.3.4 聲波發(fā)生方式的選擇
    6.4 電廠實際應(yīng)用初步方案
        6.4.1 空氣壓縮式聲波發(fā)生器及安裝方案
        6.4.2 聲波團聚聯(lián)合靜電除塵器方案
        6.4.3 聲波與脫硫塔噴霧耦合方案
    6.5 本章小結(jié)
7 全文總結(jié)與展望
    7.1 主要研究成果
    7.2 創(chuàng)新點
    7.3 不足和展望
參考文獻
作者簡歷



本文編號：3764465