ESP電場粉塵濃度分布及其高濃度區(qū)粉塵氣流強(qiáng)制收集技術(shù)研究.pdf

1、自從1907年美國人科特雷爾(CottrellF.G.)將世界上第一臺電除塵器成功應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)以來[1]，電除塵器以其除塵效率高、阻力低、煙氣處理量大、耐熱溫度高等優(yōu)點(diǎn)而廣泛應(yīng)用于有色金屬、冶金、電力、建材、石油、化工等行業(yè)。近年來，由于國家環(huán)保部門對大氣粉塵排放標(biāo)準(zhǔn)要求日益嚴(yán)格，要求自2004年1月1日起，通過建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境影響報(bào)告書審批的新建、擴(kuò)建、改建火電廠建設(shè)項(xiàng)目(第3時(shí)段)火力發(fā)電燃煤鍋爐煙塵最高允許排放濃度為50mg/Nm3

2、[33]，現(xiàn)行的電除塵器不能滿足新的大氣粉塵排放要求。如何經(jīng)濟(jì)有效地提高電除塵器的收塵效率成為電除塵領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。 國內(nèi)外通常是以增大收塵極板面積、電場長度或電場數(shù)量來彌補(bǔ)收塵效率不高的缺陷，但這樣往往增加投資，而且收塵效率提高仍難以滿足排放要求。理論和實(shí)驗(yàn)研究表明，在電收塵器收塵極板附近存在高濃度粉塵區(qū)，應(yīng)用高濃度區(qū)粉塵循環(huán)收集系統(tǒng)對高濃度區(qū)粉塵和振打清灰造成的二次飛揚(yáng)粉塵加以收集可以有效減少粉塵的通過率，降低出口煙氣含塵濃

3、度。將此技術(shù)融入新電除塵器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，并對運(yùn)行中電除塵器加以改造，具有效果顯著、投資少和實(shí)施容易等突出優(yōu)點(diǎn)。針對此項(xiàng)技術(shù)開展深入的理論與實(shí)驗(yàn)研究既具有學(xué)術(shù)意義又具實(shí)用價(jià)值。 應(yīng)用靜電除塵傳質(zhì)紊流摻混數(shù)學(xué)物理模型計(jì)算出的收塵通道粉塵濃度空間分布證實(shí)在電除塵器斷面上由極線到收塵極板粉塵濃度逐漸增大，對電場中不同斷面粉塵濃度的實(shí)驗(yàn)測試進(jìn)一步驗(yàn)證在收塵極板處存在高濃度粉塵區(qū)。理論分析與實(shí)驗(yàn)研究表明以往采用的電風(fēng)影響下的紊流摻混系數(shù)不夠準(zhǔn)

4、確，通過對粉塵濃度分布實(shí)測數(shù)據(jù)的分析，提出電風(fēng)影響下的紊流摻混系數(shù)的空間變化規(guī)律。借鑒他人的研究成果對清灰振打造成的粉塵再飛揚(yáng)形成的粉塵流失現(xiàn)象加以理論描述，針對在收塵極板附近存在高濃度粉塵區(qū)和振打清灰造成的二次飛揚(yáng)粉塵在極板附近形成的高濃度粉塵兩項(xiàng)客觀事實(shí)，首次提出在收塵極板末端增加等速吸風(fēng)口對高濃度粉塵區(qū)氣流加以強(qiáng)制收集。最后，將收塵極板附近高濃度區(qū)粉塵氣流繞Z型極板流動簡化為平行流與偶極流疊加的繞圓柱體流場，可以指導(dǎo)在不同吸風(fēng)量條