大氣是人類賴以生存的自然環(huán)境組成之一,隨著我國能源消費總量的增長以及大氣環(huán)保標準的日趨嚴格,亟需開發(fā)細顆粒物高效脫除技術。靜電除塵技術是燃煤電廠應用最廣泛的顆粒物脫除技術,然而其對細顆粒物的脫除效率較低,進一步提高靜電場中細顆粒物的荷電量和驅進速度是降低顆粒物排放濃度的關鍵。本文針對細顆粒物在靜電場中的荷電機理和顆粒凝并機理,通過實驗研究了不同放電參數、煙氣參數、顆粒性質等條件對電暈放電和顆粒荷電量的影響機制,在此基礎上研究了荷電顆粒凝并的關鍵影響因素和強化機制,得到基于溫度、濕度調控和離子濃度分布等多場調控的顆粒高效荷電、凝并脫除方法,并在330MW機組上得到工業(yè)驗證。第一,研究了不同電場強度、溫度、相對濕度等因素對電暈放電電流的影響機制,研究了放電參數(電場強度、離子密度),顆粒性質(粒徑、成分等),煙氣參數(煙氣溫度、濕度)等條件對顆粒荷電量的影響機制。通過放電區(qū)離子濃度優(yōu)化、溫度濕度調控等方法可以有效提高靜電除塵器中的電場強度和離子濃度,增加離子與顆粒的碰撞速率。研究了噴霧增濕對顆粒荷電量的促進機制,霧滴使顆粒增濕可以提高靜電場中顆粒的極化能力,對于0.5μm以上的顆粒,當霧滴...

【文章頁數】：193 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
致謝
摘要
Abstract
1. 緒論
    1.1. 研究背景與意義
        1.1.1. 大氣顆粒物組成及危害
        1.1.2. 我國顆粒物排放現狀
        1.1.3. 固定污染源顆粒物主要脫除技術
    1.2. 細顆粒物高效脫除關鍵過程
        1.2.1. 顆粒荷電模型研究
        1.2.2. 顆粒凝并技術研究現狀
        1.2.3. 荷電顆粒運動規(guī)律研究現狀
    1.3. 顆粒物濃度測試方法
        1.3.1 超低濃度顆粒物測試方法
        1.3.2. 可凝結顆粒物測試方法
    1.4. 本文主要研究內容與技術路線
2. 靜電場中顆粒荷電機理研究
    2.1. 引言
    2.2. 實驗系統(tǒng)及方法
        2.2.1. 實驗系統(tǒng)介紹
        2.2.2. 分析方法
    2.3. 溫濕等參數對電暈放電影響機理研究
        2.3.1. 溫度對電暈放電的影響機制
        2.3.2. 濕度對電暈放電的影響機制
        2.3.3. 電極形式對電暈放電的影響規(guī)律
    2.4. 溫濕等參數對顆粒荷電影響機理研究
        2.4.1. 煙氣溫度、濕度對顆粒荷電過程影響機制
        2.4.2. 電極形式對顆粒荷電量的影響機制
    2.5. 燃煤煙氣顆粒物關鍵成分對其荷電量影響機制研究
    2.6. 本章小結
3. 荷電顆粒凝并過程中碰撞強化機制研究
    3.1. 引言
    3.2. 實驗系統(tǒng)及方法
    3.3. 顆粒預荷電特性研究
    3.4. 顆粒凝并特性研究
        3.4.1. 放電電壓匹配形式的影響
        3.4.2. 孔板開孔率的影響
    3.5. 顆粒凝并強化脫除研究
        3.5.1. 電凝并裝置對靜電除塵器電流的影響
        3.5.2. 電凝并裝置對靜電除塵器顆粒脫除效率的影響
    3.6. 本章小結
4. 荷電顆粒凝并過程中粘附力強化機制研究
    4.1. 引言
    4.2. 實驗系統(tǒng)及工況
    4.3. 霧滴強化細顆粒物凝并研究
        4.3.1. 霧滴濃度對顆粒粒徑分布的影響
        4.3.2. 放電電壓對顆粒粒徑分布的影響
    4.4. 顆粒預荷電特性研究
    4.5. 霧滴強化顆粒脫除研究
        4.5.1. 霧滴濃度對顆粒凝并脫除效率的影響
        4.5.2. 正、負通道電壓對顆粒凝并脫除效率的影響
    4.6. 荷電顆粒凝并過程中作用力影響機制
        4.6.1. 粘附力分析
        4.6.2. Stokes阻力分析
    4.7. 荷電顆粒凝并模式研究
        4.7.1. 顆粒凝并前后形貌分析
        4.7.2. 荷電顆粒凝并模式
    4.8. 本章小結
5. 溫度-濕度調控的細顆粒物荷電凝并模型
    5.1. 引言
    5.2. 寬溫度-濕度范圍細顆粒物荷電模型
        5.2.1. 寬溫度-濕度電暈放電模型
        5.2.2. 寬溫度-濕度顆粒荷電模型
    5.3. 寬溫度-濕度范圍顆粒荷電遷移規(guī)律
        5.3.1. 寬溫度-濕度范圍顆粒荷電規(guī)律
        5.3.2. 寬溫度-濕度范圍荷電顆粒遷移規(guī)律
    5.4. 寬溫度-濕度范圍顆粒凝并特性
    5.5. 本章小結
6. 可凝結顆粒物脫除規(guī)律研究
    6.1. 引言
    6.2. 基于稀釋冷凝原理的可凝結顆粒物測試系統(tǒng)設計
        6.2.1. 設計思路與技術參數
        6.2.2. 系統(tǒng)結構
        6.2.3. 控制系統(tǒng)介紹
        6.2.4. 操作流程
    6.3. 可凝結顆粒物排放濃度及脫除效率研究
        6.3.1. 機組信息及燃料信息
        6.3.2. 顆粒物排放濃度及脫除效率
    6.4. 可凝結顆粒物形貌特征
        6.4.1. 可凝結顆粒物微觀形貌分析
        6.4.2. 可凝結顆粒物能譜分析
    6.5. 可凝結顆粒成分特征
        6.5.1. 金屬陽離子濃度分析
        6.5.2. 銨根離子濃度分析
        6.5.3. 陰離子分析
        6.5.4. 有機成分種類及含量分析
    6.6. 本章小結
7. 多過程強化靜電除塵工程應用研究
    7.1. 引言
    7.2. 機組概況
    7.3. 提效方案
    7.4. 實施效果
        7.4.1. 提效前測試結果
        7.4.2. 提效后測試結果
    7.5. 本章小結
8. 全文總結與展望
    8.1. 全文總結
    8.2. 主要創(chuàng)新點
    8.3. 未來工作展望
參考文獻
作者簡歷



本文編號：3762619