气流分布与粉尘沉降规律的试验研究
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摘要
气流分布和粉尘的自然沉降是影响电除尘器除尘效率的两个重要因素。国外的一些研究人员开始以电除尘器内粉尘运动和浓度分布对除尘效率的影响为基础研究一种新的气流分布技术——斜气流技术,以提高除尘效率,并改变了人们对气流均匀分布理论的认识。本文以气流和粉尘的相互作用为切入点,进行了气流分布与粉尘沉降规律的试验研究,进一步完善了气流分布理论,为斜气流技术的进一步研究和气流调节装置的设计提供了参考,并具有一定的工程应用价值。本试验首先通过在一套气流分布技术研究模型试验台上增设导流板和改变分布板的开孔率的方法,调节出符合标准的均匀气流分布和斜气流分布。然后在这两种气流状态下,向电除尘器模型内通入水泥粉尘,进行粉尘沉降试验。对比分析了各采样点粉尘的质量分布和粒度分布,探讨了两种气流分布模式对沉降粉尘质量分布和粒度分布的影响以及斜气流的调节方法。取得了以下几点结论:
(1)在均匀气流基础上施加垂向调节措施调节斜气流,符合斜气流调节理论,可更好地控制横向气流的均匀性;
(2)在均匀气流分布和斜气流分布状态下,粉尘沉降量在纵向上的变化趋势的差别较大,在横向和垂向的变化趋势较为一致;
(3)进口第1电场是一个较特殊的区域,其沉降量占到总沉降量的50%以上,超过了后两个电场沉降量之和;
(4)各采样点粒径分布符合R—R分布;
(5)本文调节的斜气流工况下的粒径分布较气流均匀分布下的粒径分布具有这样一种趋势——使除尘器下部采集的粉尘样品中较粗颗粒的百分比减小,使上部粉尘样品中粗颗粒的百分比增加,使粒度分布向“均匀”的方向发展。
Gas flow distribution and dust sedimentation are two important factors affecting the performance of electrostatic precipitator (ESP). Now, based on the research of dust movement and concentration distribution in ESP, some foreign experts advance a new gas flow distribution technology—Skewed Gas Flow Technology(SGFT), which can improve performance of ESP. It changes people’s cognition of uniform gas flow standards of ESP. Considering the interaction of the gas flow and dust, this paper carries out some experiments of gas flow distribution and dust sedimentation,which is hoped to perfect the gas flow theory and provide basis for the farther research of SGFT and gas regulating device’s design. The conclusion of the thesis is useful for engineering design and application.
This paper gains uniform gas flow and skewed gas flow by model experiments through setting inlet gas adjusting devices. Then in both flow condition, this study carries out the model experiments by using cement dust plain sedimentation in ESP, tries to use the dust mass distribution and the grain size distribution to evaluate the influence of gas flow distribute on dust plain sedimentation in ESP, and obtains several conclusions as follows:
(1) Based on uniform gas flow, exerting vertical control method to regulate skewed gas flow answer to SGFT and can retain the uniformity of transverse gas for better;
(2)Under the distribution condition of uniform gas and skewed gas flow, the change trend of dust sedimentation has an obvious contrast on vertical but coincides on horizontal and longitudinal;
(3) Pay attention to the sedimentation of NO.1 electric field above 50% of the total, it exceeds the sum of the other two fields, making NO.1 become a special area;
(4) The grain size distribution at each sample order is in accordance with the R- R distribution;
(5) Comparing with uniform gas distribution, the grain size distribution in SGF work condition has such a trend—making the percentage of thicker grains in dust particle samples from the lower of ESP reduced while increased from upper, making the grain size distribution in a balanced way.
(1)在均匀气流基础上施加垂向调节措施调节斜气流,符合斜气流调节理论,可更好地控制横向气流的均匀性;
(2)在均匀气流分布和斜气流分布状态下,粉尘沉降量在纵向上的变化趋势的差别较大,在横向和垂向的变化趋势较为一致;
(3)进口第1电场是一个较特殊的区域,其沉降量占到总沉降量的50%以上,超过了后两个电场沉降量之和;
(4)各采样点粒径分布符合R—R分布;
(5)本文调节的斜气流工况下的粒径分布较气流均匀分布下的粒径分布具有这样一种趋势——使除尘器下部采集的粉尘样品中较粗颗粒的百分比减小,使上部粉尘样品中粗颗粒的百分比增加,使粒度分布向“均匀”的方向发展。
Gas flow distribution and dust sedimentation are two important factors affecting the performance of electrostatic precipitator (ESP). Now, based on the research of dust movement and concentration distribution in ESP, some foreign experts advance a new gas flow distribution technology—Skewed Gas Flow Technology(SGFT), which can improve performance of ESP. It changes people’s cognition of uniform gas flow standards of ESP. Considering the interaction of the gas flow and dust, this paper carries out some experiments of gas flow distribution and dust sedimentation,which is hoped to perfect the gas flow theory and provide basis for the farther research of SGFT and gas regulating device’s design. The conclusion of the thesis is useful for engineering design and application.
This paper gains uniform gas flow and skewed gas flow by model experiments through setting inlet gas adjusting devices. Then in both flow condition, this study carries out the model experiments by using cement dust plain sedimentation in ESP, tries to use the dust mass distribution and the grain size distribution to evaluate the influence of gas flow distribute on dust plain sedimentation in ESP, and obtains several conclusions as follows:
(1) Based on uniform gas flow, exerting vertical control method to regulate skewed gas flow answer to SGFT and can retain the uniformity of transverse gas for better;
(2)Under the distribution condition of uniform gas and skewed gas flow, the change trend of dust sedimentation has an obvious contrast on vertical but coincides on horizontal and longitudinal;
(3) Pay attention to the sedimentation of NO.1 electric field above 50% of the total, it exceeds the sum of the other two fields, making NO.1 become a special area;
(4) The grain size distribution at each sample order is in accordance with the R- R distribution;
(5) Comparing with uniform gas distribution, the grain size distribution in SGF work condition has such a trend—making the percentage of thicker grains in dust particle samples from the lower of ESP reduced while increased from upper, making the grain size distribution in a balanced way.
引文
【1】 H.J.怀特著,王成汉译.工业电收尘[M].北京:冶金工业出版社,1984
【2】 张殿印,张学义.除尘技术手册.冶金工业出版社
【3】 黎在时,刘卫平.为减少电除尘器的粉尘排放下功夫[C].第 10 届全国电除尘学术会议/第 2 届 全国脱硫学术会议论文集.11,2003.91～95
【4】 GB13223-2003.火电厂大气污染排放标准.[S]
【5】 林尤文,刘卫平,韩沁沁.我国电除尘技术与产业发展的回顾和展望[C].第 11 届全国电除尘学术会议论文集.10,2005:3～11
【6】 何剑,徐国胜.电除尘器气流分布技术研究进展[J].重型机械,2004,(1):5～9
【7】 杨文生,赵心夏.改进气流分布板是提高电收尘器收尘效率的有效途径[J].西南民族大学学报,2003,Vol.29(3):347～351
【8】 张德轩,贺国燕,孔春林.新环保要求下火电厂除尘设备的选型[C].第 11 届全国电除尘学术会议文集.10,2005.102～112
【9】 L.Lind. Influence of gas distribution on precipitator performance, 6thSymp. On the Transf And Utiliz of partic. Contr.Techn.1982
【10】 J.Lockhart, O.Weiss.The Application of Skewed Gas Flow Technology at the Israel Electric Corp. MD-A-Station[C].Proceedings of the Eighth International on Conference on Electrostatic Precipitation,2001.5
【11】 A.G.Hein. Electrostatic Precipitation,Dust Movement and Gas Flow Optimization[C]. Proceedings of the Eighth International Conference on ElectrostaticPrecipitation. 2001.5
【12】 何吕刚,吴玉华.锅炉电除尘器飞灰粒径分布特性试验研究[J].电力环境保护,2001,15(4):4～7
【13】 黎在时.静电除尘器[M].北京:冶金工业出版社,1993
【14】 张文浩.ESP 收尘过程的有限元分析及模拟仿真[D].东北大学硕士学位论文,2002.1
【15】 International Applied Engineering and NORAM Engineering and Constructors Ltd. Preciptator Improvement Through Gas Flow Optimization. Iae.pdf. www.iaeinc.com
【16】 W.T.Sproull. Minimizing Rapping Losses in Precipitators at a 2000 Megawatt Coal-Fired Station. JAPCA,1972,22:181
【17】 A. G. Hein. Dust Reentrainment, Gas Distribution and Electrostatic Precipitation Performance. JAPCA,1989,39(5)
【18】 A.G.Hein.粉尘二次飞扬、气流分布与电除尘器性能[J].电力情报,1991.1:91～99
【19】 C. Andersson, L. Lind.A Critical Review on the Concept of Gas Distribution[C]. Proceedings of the Eighth International Conference on Electrostatic Precipitation.2001.5:71～82
【20】 高瑞生.烟尘浓度分布对二次扬尘影响的探讨[J].电力环境保护,2001,17(3):26～28
【21】 原永涛,齐立强,纪元勋,刘 凤.唐山发电厂 6 号电除尘器故障分析与改造[J].华北电力技术, 2004,(3):37～39
【22】 王铁军,段家棋.电除尘器气流分布技术的进展[C].第 11 届全国电除尘学术会议集.10,2005: 163～166
【23】 何剑.电除尘器气流分布技术的研究——气流均布影响因素的试验分析[D].西安理工大学硕士学位论文,2004.4
【24】 杨衡.提高电除尘器效率的气流流型优化与数值模拟[D].西安建筑科技大学硕士学位论文,2004.5
【25】 李丽梅.斜气流技术模拟试验研究——以宝钢二烧机头电除尘器为例[D].西安理工大学硕士学位论文,2005.4
【26】 周江.浅谈电除尘器的气流分布试验[J].焦作大学学报,1999,(2):23～28
【27】 水电部热工研究所.邵武电厂 2#炉电除尘器气流分布模拟试验.9,1978
【28】 付祖震.漫谈电除尘器气流模型试验[J].电力环境保护,1992,Vol.8(1):49～53
【29】 潘民兴.电除尘器气流模型的设置[J].通风除尘,1994,(3):43～47
【30】 梁振山,隋秀兰,朱有产.论电除尘器气流分布试验的测点选择[J].环境工程,1994,Vol.12(2):30～33
【31】 梁振山,隋秀兰,朱有产等.关于电除尘器空气动力场的研究[J].水利电力劳动保护, 1994,(3):24～26
【32】 涂建华,袁伟锋,朱培君.电除尘器气流分布的简易模拟计算[C].第十届全国电除尘/第二届脱硫学术会议论文集,2003.11:120～125
【33】 杨衡,党小庆,赵昕慰.提高电收尘器效率的气流流型优化[C].第十届全国电除尘/第二届脱硫学术会议论文集,2003.11:126～129
【34】 党小庆,袁胜利,杨春方等.电除尘器气流分布计算流体动力学方法初步研究[J].热力发电,2005(3):12～14
【35】 张颉,张泽,胡永锋.高浓度电除尘器入口封头气固两相流动的近流线数值模拟[J].化工学报,2004,55(9):1448～1454
【36】 涂建华,袁伟锋,朱培君.电除尘器气流分布的等效阻力法模拟计算[J].环境工程,2004, Vol.22(5):37～39
【37】 胡满银,赵俊起,韩祥等.电除尘器斜气流分布的实验研究[J].华北电力技术,2005,(1):11～13
【38】 M.Boyd. The Evaluation of Skewed Gas Flow Technology[C]. Proceedings of the Eighth Internatio- nal on Conference on Electrostatic Precipitation, 2001.5
【39】 R.Ojanpera, A.G.Hein. Skewed Gas Flow Technology — A Method to Improve Precipitator Perform- ance. Babcock&Wilcox.BR-1671
【40】 M.Sarna.Influence of Dust Reentrainment and Skew Gas Flow Technology on ESP Efficiency[C]. Proceedings of the Eighth International on Conference on Electrostatic Precipitation, 2001.5
【41】 M.Jedrusik, A.Swierczok, E.Nowaczewski, M.Sarna, E.Grys. Some Modification of A Gas Flow in An ESP for Efficiency Improvement[C]. Proceedings of the Eighth International Conference on Electrostatic Precipitation,2001.5
【42】 杜震宇.电除尘器出入口气流分布对效率影响的初探[J].太原理工大学报,2000,33(4):426～429
【43】 徐国胜,何剑,郭辉等.斜气流技术的模拟试验研究[C]. 第 11 届全国电除尘学术会议论文集. 2005,10:85～89
【44】 L.A.Sparks, J.M.Lockhart, R.Higginson. Skewed Gas Flow Decreases Opacity From Kentucky Util- ities E.W. Brown Station, Unit 1 Precipitator. A&WMA,2004 Mega Symposium. Paper#166
【45】 郭辉,徐国胜,何剑等.气流分布测控系统的开发与应用[C]. 第11届全国电除尘学术会议论文集.2005,10:90～95
【46】 周航.赵飏.气流分布测试软件的开发[J].鞍钢技术,2,2002:57～59
【47】 北京亚控科技发展有限公司.组态王 Version 6.0 用户手册,2001
【48】 原永涛,林国鑫,宣伟桥,卢泽锋.火力发电厂电除尘技术[M].北京:化学工业出版社,2004
【49】 白世彪,陈晔,王建.等值线绘图软件 SURFER7.0 中九种插值法介绍[J].物探化探计算技术, 2002,Vol.24(2):157～162
【50】 白世彪,王军见,闾国年.Surfer软件在水下地形三维可视化与分析中的应用[J].海洋测绘, 2004,Vol.24(5):51～53
【51】 马广大.大气污染控制工程(第二版)[M].北京:中国环境科学出版社,2003.9
【52】 郝吉明,马广大.大气污染控制工程(第二版)[M].北京:高等教育出版社,2002
【53】 韩涛.矿渣粉粒度分布特征及其对水泥强度的影响[D].西安建筑科技大学硕士学位论文, 2004,5
【54】 何吕刚,吴玉华.电除尘器飞灰颗粒分布特性的试验研究[J].热力发电,2001,(1):15～17
【55】 淳于贤伟,杨传遍,方爱民.我国电除尘灰的粒度分布特征[J].煤炭灰综合利用,1998,(3):27～31
【56】 冯志刚.岩溶上覆风化壳的粒度分布特征及其对物源和形成过程的指示意义[D]. 中国科学院研究生院(地球化学研究所)博士学位论文,2004.5
【57】 肖芬.料雾粒度分布的实验分析和喷雾干燥设备的轨迹法设计[D].浙江大学硕士学位论文.2002,5
【58】 黄思静.用 EXCEL 计算沉积物粒度分布参数[J].海洋测绘,1999,Vol.26(2):196～198
【59】 杨青云.数据处理方法[M].北京:冶金工业出版社,1993.10
【60】 赵特伟.试验数据的整理与分析[M].北京:中国铁道出版社,1981
【61】 P.R.贝文顿著,仇维礼等译.数据处理和误差分析[M].北京:知识出版社,1986.6
【62】 郑少华,姜奉华.试验设计与数据处理[M].北京:中国建材工业出版社,2004.3
【63】 杨玉颖,解庆红,赵红等.LS230 激光粒度仪及其应用[J].现代科学仪器,2002,(3):41～43
【2】 张殿印,张学义.除尘技术手册.冶金工业出版社
【3】 黎在时,刘卫平.为减少电除尘器的粉尘排放下功夫[C].第 10 届全国电除尘学术会议/第 2 届 全国脱硫学术会议论文集.11,2003.91～95
【4】 GB13223-2003.火电厂大气污染排放标准.[S]
【5】 林尤文,刘卫平,韩沁沁.我国电除尘技术与产业发展的回顾和展望[C].第 11 届全国电除尘学术会议论文集.10,2005:3～11
【6】 何剑,徐国胜.电除尘器气流分布技术研究进展[J].重型机械,2004,(1):5～9
【7】 杨文生,赵心夏.改进气流分布板是提高电收尘器收尘效率的有效途径[J].西南民族大学学报,2003,Vol.29(3):347～351
【8】 张德轩,贺国燕,孔春林.新环保要求下火电厂除尘设备的选型[C].第 11 届全国电除尘学术会议文集.10,2005.102～112
【9】 L.Lind. Influence of gas distribution on precipitator performance, 6thSymp. On the Transf And Utiliz of partic. Contr.Techn.1982
【10】 J.Lockhart, O.Weiss.The Application of Skewed Gas Flow Technology at the Israel Electric Corp. MD-A-Station[C].Proceedings of the Eighth International on Conference on Electrostatic Precipitation,2001.5
【11】 A.G.Hein. Electrostatic Precipitation,Dust Movement and Gas Flow Optimization[C]. Proceedings of the Eighth International Conference on ElectrostaticPrecipitation. 2001.5
【12】 何吕刚,吴玉华.锅炉电除尘器飞灰粒径分布特性试验研究[J].电力环境保护,2001,15(4):4～7
【13】 黎在时.静电除尘器[M].北京:冶金工业出版社,1993
【14】 张文浩.ESP 收尘过程的有限元分析及模拟仿真[D].东北大学硕士学位论文,2002.1
【15】 International Applied Engineering and NORAM Engineering and Constructors Ltd. Preciptator Improvement Through Gas Flow Optimization. Iae.pdf. www.iaeinc.com
【16】 W.T.Sproull. Minimizing Rapping Losses in Precipitators at a 2000 Megawatt Coal-Fired Station. JAPCA,1972,22:181
【17】 A. G. Hein. Dust Reentrainment, Gas Distribution and Electrostatic Precipitation Performance. JAPCA,1989,39(5)
【18】 A.G.Hein.粉尘二次飞扬、气流分布与电除尘器性能[J].电力情报,1991.1:91～99
【19】 C. Andersson, L. Lind.A Critical Review on the Concept of Gas Distribution[C]. Proceedings of the Eighth International Conference on Electrostatic Precipitation.2001.5:71～82
【20】 高瑞生.烟尘浓度分布对二次扬尘影响的探讨[J].电力环境保护,2001,17(3):26～28
【21】 原永涛,齐立强,纪元勋,刘 凤.唐山发电厂 6 号电除尘器故障分析与改造[J].华北电力技术, 2004,(3):37～39
【22】 王铁军,段家棋.电除尘器气流分布技术的进展[C].第 11 届全国电除尘学术会议集.10,2005: 163～166
【23】 何剑.电除尘器气流分布技术的研究——气流均布影响因素的试验分析[D].西安理工大学硕士学位论文,2004.4
【24】 杨衡.提高电除尘器效率的气流流型优化与数值模拟[D].西安建筑科技大学硕士学位论文,2004.5
【25】 李丽梅.斜气流技术模拟试验研究——以宝钢二烧机头电除尘器为例[D].西安理工大学硕士学位论文,2005.4
【26】 周江.浅谈电除尘器的气流分布试验[J].焦作大学学报,1999,(2):23～28
【27】 水电部热工研究所.邵武电厂 2#炉电除尘器气流分布模拟试验.9,1978
【28】 付祖震.漫谈电除尘器气流模型试验[J].电力环境保护,1992,Vol.8(1):49～53
【29】 潘民兴.电除尘器气流模型的设置[J].通风除尘,1994,(3):43～47
【30】 梁振山,隋秀兰,朱有产.论电除尘器气流分布试验的测点选择[J].环境工程,1994,Vol.12(2):30～33
【31】 梁振山,隋秀兰,朱有产等.关于电除尘器空气动力场的研究[J].水利电力劳动保护, 1994,(3):24～26
【32】 涂建华,袁伟锋,朱培君.电除尘器气流分布的简易模拟计算[C].第十届全国电除尘/第二届脱硫学术会议论文集,2003.11:120～125
【33】 杨衡,党小庆,赵昕慰.提高电收尘器效率的气流流型优化[C].第十届全国电除尘/第二届脱硫学术会议论文集,2003.11:126～129
【34】 党小庆,袁胜利,杨春方等.电除尘器气流分布计算流体动力学方法初步研究[J].热力发电,2005(3):12～14
【35】 张颉,张泽,胡永锋.高浓度电除尘器入口封头气固两相流动的近流线数值模拟[J].化工学报,2004,55(9):1448～1454
【36】 涂建华,袁伟锋,朱培君.电除尘器气流分布的等效阻力法模拟计算[J].环境工程,2004, Vol.22(5):37～39
【37】 胡满银,赵俊起,韩祥等.电除尘器斜气流分布的实验研究[J].华北电力技术,2005,(1):11～13
【38】 M.Boyd. The Evaluation of Skewed Gas Flow Technology[C]. Proceedings of the Eighth Internatio- nal on Conference on Electrostatic Precipitation, 2001.5
【39】 R.Ojanpera, A.G.Hein. Skewed Gas Flow Technology — A Method to Improve Precipitator Perform- ance. Babcock&Wilcox.BR-1671
【40】 M.Sarna.Influence of Dust Reentrainment and Skew Gas Flow Technology on ESP Efficiency[C]. Proceedings of the Eighth International on Conference on Electrostatic Precipitation, 2001.5
【41】 M.Jedrusik, A.Swierczok, E.Nowaczewski, M.Sarna, E.Grys. Some Modification of A Gas Flow in An ESP for Efficiency Improvement[C]. Proceedings of the Eighth International Conference on Electrostatic Precipitation,2001.5
【42】 杜震宇.电除尘器出入口气流分布对效率影响的初探[J].太原理工大学报,2000,33(4):426～429
【43】 徐国胜,何剑,郭辉等.斜气流技术的模拟试验研究[C]. 第 11 届全国电除尘学术会议论文集. 2005,10:85～89
【44】 L.A.Sparks, J.M.Lockhart, R.Higginson. Skewed Gas Flow Decreases Opacity From Kentucky Util- ities E.W. Brown Station, Unit 1 Precipitator. A&WMA,2004 Mega Symposium. Paper#166
【45】 郭辉,徐国胜,何剑等.气流分布测控系统的开发与应用[C]. 第11届全国电除尘学术会议论文集.2005,10:90～95
【46】 周航.赵飏.气流分布测试软件的开发[J].鞍钢技术,2,2002:57～59
【47】 北京亚控科技发展有限公司.组态王 Version 6.0 用户手册,2001
【48】 原永涛,林国鑫,宣伟桥,卢泽锋.火力发电厂电除尘技术[M].北京:化学工业出版社,2004
【49】 白世彪,陈晔,王建.等值线绘图软件 SURFER7.0 中九种插值法介绍[J].物探化探计算技术, 2002,Vol.24(2):157～162
【50】 白世彪,王军见,闾国年.Surfer软件在水下地形三维可视化与分析中的应用[J].海洋测绘, 2004,Vol.24(5):51～53
【51】 马广大.大气污染控制工程(第二版)[M].北京:中国环境科学出版社,2003.9
【52】 郝吉明,马广大.大气污染控制工程(第二版)[M].北京:高等教育出版社,2002
【53】 韩涛.矿渣粉粒度分布特征及其对水泥强度的影响[D].西安建筑科技大学硕士学位论文, 2004,5
【54】 何吕刚,吴玉华.电除尘器飞灰颗粒分布特性的试验研究[J].热力发电,2001,(1):15～17
【55】 淳于贤伟,杨传遍,方爱民.我国电除尘灰的粒度分布特征[J].煤炭灰综合利用,1998,(3):27～31
【56】 冯志刚.岩溶上覆风化壳的粒度分布特征及其对物源和形成过程的指示意义[D]. 中国科学院研究生院(地球化学研究所)博士学位论文,2004.5
【57】 肖芬.料雾粒度分布的实验分析和喷雾干燥设备的轨迹法设计[D].浙江大学硕士学位论文.2002,5
【58】 黄思静.用 EXCEL 计算沉积物粒度分布参数[J].海洋测绘,1999,Vol.26(2):196～198
【59】 杨青云.数据处理方法[M].北京:冶金工业出版社,1993.10
【60】 赵特伟.试验数据的整理与分析[M].北京:中国铁道出版社,1981
【61】 P.R.贝文顿著,仇维礼等译.数据处理和误差分析[M].北京:知识出版社,1986.6
【62】 郑少华,姜奉华.试验设计与数据处理[M].北京:中国建材工业出版社,2004.3
【63】 杨玉颖,解庆红,赵红等.LS230 激光粒度仪及其应用[J].现代科学仪器,2002,(3):41～43
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