除尘器烟道微细粉尘的荷电凝并研究

微细颗粒物电凝并技术研究的新进展

ｅａｇｎｌｃｒｓａｉ０Ⅸ ｏｒｃｐｔｔｒｈｚｉｇｅｅｔｏｔｔａｃｌｎｐｅｉｉｏ．ａ
Ｋ巧ｒｓｉｅｐｒｃｄｃｔｔｅａ０ｏｄｆａｔｌｎｉｅｅｔｓｆ璎１ｌ ∞ ａｏｅａｇｎｅｕｓｆ璎１ｌ髑ｌｐｐｔｏｏａｉ Ⅸ ｉｔｈｚｉｄｅｏｔｅａ０ｐ￣ｇａｉ Ⅸ ｉｒｉｔｍ￣ｉａｒ
效率。早在２０世纪初，们就开始了微细颗粒的凝并现象人
的研究Ｌ，中电凝并理论与技术的发展及新型凝并装置的２其Ｊ
随粒径的增大而增大，移动速度和振幅均随外加电场强度的增大而增大；不同粒径粒子间的凝并效果更为明显。Ｗａｎｂ等的研究成果给电凝并科学的研究找到了新ｔａｅａ的突破口，引起了广泛的关注。然而，ｔａｅ等采用的是Ｗａｎｂａ同极性荷电粉尘在交变电场中的凝并方法，据静电凝并根机理，如果在交变电场中采用异极性荷电粉尘，可以加快荷电粉尘在交变电场中的相对运动，有利于粉尘的相互吸引、碰撞、凝并，进一步提高凝并效果。根据Ｋｌｅ ’ ｉｓ】ｄ【等人提出的
凝并技术是收集微细颗粒物的一种有效方法。凝并是指微细颗粒通过物理或化学的途径互相接触而结合成较大的颗粒的过程。凝并可以作为除尘的预处理阶段，使小颗粒 “ 长大” 再利用静电除尘设备加以收集，以大大提高收尘，可
过凝并区后，亚微米颗粒的质量分数下降了２％，０中位径增
大为人口处的４。处理粒径为００倍．６—１ａ２／ｎ的飞灰，除尘效率比常规的电除尘器效率提高了３（９．％增加到％由５１

电凝并技术脱除燃煤烟气中细颗粒物的研究与应用

电凝并技术脱除燃煤烟气中细颗粒物的研究与应用
朱锴锴;任建兴;王海文;张俊杰
【期刊名称】《环境保护前沿》
【年(卷),期】2016(006)004
【摘要】环境问题是目前人们面临的主要问题之一。

本文研究分析了当前脱除可吸入颗粒物的控制方法:电凝并技术。

根据电凝并除尘原理探讨了影响电凝并除尘效率的因素,主要包括:粒径大小、粉尘介电特性、交流电厂的频率、离子浓度等,得出了提高电凝并除尘效率的方法。

【总页数】8页(P77-84)
【作者】朱锴锴;任建兴;王海文;张俊杰
【作者单位】[1]上海电力学院,能源与机械工程学院,上海;;[1]上海电力学院,能源与机械工程学院,上海;;[1]上海电力学院,能源与机械工程学院,上海;;[1]上海电力学院,能源与机械工程学院,上海
【正文语种】中文
【中图分类】X7
【相关文献】
1.电凝并技术脱除P M
2.5的研究现状及发展方向 [J], 竹涛;陈锐;王晓佳;夏妮;赵文娟;李笑阳
2.微细颗粒物电凝并技术研究的新进展 [J], 陈旺生;董伟;郭俊一;向晓东
3.细颗粒物电凝并技术研究进展 [J], 王雪;吕韩雷;朱廷钰;张锴
4.细颗粒物PM2.5电凝并除尘技术的研究进展 [J], 吴君周
5.煤中汞的来源分布与燃煤烟气中汞的形态及脱除技术 [J], 李科; 刘清伟
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袋式除尘器中微细粉尘的捕集技术研究

袋式除尘器中微细粉尘的捕集技术研究简介：袋式除尘器是一种常用的工业粉尘捕集设备，广泛应用于电力、冶金、化工、矿山等领域。

该设备通过滤袋对空气中的粉尘进行捕集和过滤，将其从气流中分离出来，实现了空气的净化和环境的保护。

然而，袋式除尘器在处理微细粉尘时面临着一系列技术难题，本文将对袋式除尘器中微细粉尘的捕集技术进行研究和探讨。

一、微细粉尘的特点微细粉尘是指颗粒直径小于10微米的粉尘。

相较于粗大粉尘，微细粉尘有以下特点：1. 高气动性：微细粉尘易受到气流的影响，容易产生扬尘和飘浮现象；2. 高散射：微细粉尘颗粒表面的电荷性质和颗粒之间的相互作用使其产生散射现象；3. 高黏附性：微细粉尘颗粒具有较大的表面积，具有较强的吸附能力，易附着在滤袋表面上。

二、增强微细粉尘的捕集效果为了提高袋式除尘器对微细粉尘的捕集效果，可以采取以下技术措施：1. 滤袋材料的选择：使用纤维直径较细且结构均匀的滤袋，可以增大滤袋表面积，提高微细粉尘的捕集效率；2. 定向气流：通过调整袋式除尘器内部的气流分布，使气流有一个清晰的流动路径，避免微细粉尘在滤袋之间产生环流，提高捕集效率；3. 预处理技术：在进入袋式除尘器之前，通过静电沉降、水洗等预处理技术，将微细粉尘的直径增大，使其易于被滤袋捕集；4. 正向振打清灰：在清灰过程中，采用正向的振打力，能够有效地将被捕集的微细粉尘从滤袋中脱落，提高清灰效果；5. 表面处理：对于一些特殊的微细粉尘，可以通过在滤袋表面喷涂一层特殊的涂层，增加粘附力，提高捕集效率。

三、滤袋清洁和维护为了保持袋式除尘器的捕集效果，需要对滤袋进行定期的清洁和维护：1. 定期清灰：及时清除滤袋上的积灰，避免灰尘堵塞滤袋，影响捕集效果；2. 滤袋更换：当滤袋寿命到期或损坏严重时，及时更换滤袋，确保除尘器的正常运行；3. 滤袋表面抗粘涂层的维护：如果使用了表面抗粘涂层的滤袋，需要定期检查和维护涂层的状况，确保其功能有效。

火电厂烟气除尘中粉尘荷电凝聚技术研究与进展

程式９０年代初．Ｗａｔａｎａｂｅ和Ｓｕｄａ提出同极性荷电粉尘在
交变电场中凝聚的三区式静电凝聚除尘器．引起了除尘技术领域的关注４接下来．ｌＫａｕｐｐｉｎｅｎ等提出了亚微米烟尘带电
粒子在交变凝聚电场中浓度随时间而衰减的计算公式 ¨ ５＿Ｋｉｍ等把电收尘器模型置于高流场中．在高风速的情况下调节实验条件可以获得较高的收集效率同时他们对多分散度
用下做定向运动．与粒子碰撞而粒子荷电．称为电场荷电或碰撞荷电。另一种是由离子的扩散现象而导致的粒子荷电过
国内许多城市展开了大气质量ＰＭ数据的实时公布工作，对ＰＭｚ５等细微颗粒物的控制愈来愈引起人们的重视我国从２０１１年起开始实施的《火电厂大气污染物排放标准》ＧＢ１３２２３ — ２０１１．与先前执行的《火电厂大气污染物排放标
ｑ（ｔ）一（）。（）
电量，Ｃ；８。是真空介电常数，８。＝８．８５１０￣１０～２Ｆ／ｍ，８为粒子相对介电常数；ｄ为粒子直径，ｍ；Ｅ。为粒子所在位置的电场强度，Ｖ／ｍ；ｔｏ为荷电时间常数，并且有ｔ￣４ｅｄＮｏｅｂ，ｓ；Ｎｏ为离子浓度，离子／ｍ；ｅ为单位电荷电

电除尘器中粉尘预荷电的试验研究

Ａｂｔａｔｑａｒｉｌａｒｅｎｔｅｔｉｌｓ￣ｙｏｈｓｒｃｌｉａｔｅｃｒｉｄｏｈｒａｔｄｆｔｅｍＩｔｏｕｔＳｅｅｔｉａｓｃ砌ｆｄｓ’ ｌｃｒｃｄＩａｄｍａｅｔｅｃｍｔｔｔｅｓｄｎｉｎｄｈｏ：ａｉｔｙｏｔｅｃａｇｎｕｃｏｗｔｋｖ￣ａｓｐｒ－ｈｒｉｇｆｎｔｎｉｉｈｄｆｒｎｏｄｔｎ．ｈｅｕｔｒｓｆｌｗ：ｔｅａｕｔｏｕｔＳｅｅｔｉｈｒｅｓｉｃｅｓｄｗｔｏｔｇｎｅｅｃｔａａｕｏｈｗｔｉｔｉｅｅｔｃｎｉｏｓＴｅｒｓｌｗｅｅａｏｌｓｈｍｏｎｆｄｓ ’ ｌｃｒｃｃａｇｓｗａｎｒａｅｉｖｌｅｕｄｒｔｒｉｌｌｅｂｔｉｄｌｉｓｏｈａｈｉｃｖｈ￣
荷电器中的荷电理论计算必须考虑粒子密度及其输运项。关键词电除尘；荷电器；尘颗粒；质比预粉荷
中图分类号Ｑ４４１
文献标识码Ａ
文章 — ２２４
Ｓｕｙ∞ ＤｓｄｔｄｕｔＰ盈啦ｉｌｔｓｔｒｃｐｔｔｒｎＥｅｒｔｉＰｅｉｉｏｅｎａｅａＹＩａＨ弩ｗ（ｎｉｎｅｔｓｔｅＪｎｓｎｅｉ，ｈｎｉｇＪｎｓ１１）ｕｅａＥｖｏｍｎｌｎｔｔ，ｉｇＵｉｒｔ２ｅｊｎ，ｉｇ２２３ｔｌｒａＩｉｕａｕｖｓｙａａｕ０
节范围为０６，～０Ｖ其频率为３．ｚｋ４３ｋ。４Ｈ
～
２０Ｖ２

模拟烟道中粉尘粒子的荷电凝并实验研究

ｔｎ，ｉｈｉｂｎｆｉｌ．ｒａｉｅｔｅｍｉｉｔｒｚｔｎｏｌｃｒｓａｉｐｅｉｉｔｒｉｗｈｃｓｅｅｉａＯｅｌｈｎａｙｉａｉｆｅｅｔｏｔｔｒｃｔｏ．ｏｃＩｚｏｃｐａ
Ｖｏ１２．７Ｎｏ．６ＮＯＶ．２０７０
模拟烟道中粉尘粒子的荷电凝并实验研究
白敏药，秀梅，邱杨波，程奇毛
（连海事大学境工程研究所，宁大连大环辽１６２）１０６
摘
要：于电凝并理论，基在模拟电除尘嚣烟道中增设预荷电装置，进行了高压电场荷电凝并研究．实验
ｓａｌｄｔｅｐｅｃａｇａｉｔｎｔｅｆｕｆｌｃｒｓａｉｐｅｉｉｔｒａｅｎｔｅｔｅｒｆｌｃｒｓａｉａｇｏｔｌｈｒ — ｈｒｅｆｃｌｈｈｏｙｏｅｔｏｔｔｇｌｍ— ｅｉｅｃａｅｃ
结果表明，预荷电装置安装于烟道中，将离子浓度比除尘电场中高约１个数量级，有利于提高粉尘的荷电量，
增强带电粒子的凝并作用；变电场比直流电场更利于带电粒子凝并，交最佳电场频率为４；０Ｈｚ电凝并作用可以使粒子粒径增大２％左右，１总除尘效率提高２６．％～３５，．％有利于实现电除尘器的小型化．关键词：电除尘器；预荷电；电凝并；荷电晕放电中图分类号：Ｘ５文献标识码：Ａ文章编号：００—１６（０７０ —０１ —０１０５５２０）６６０５

烟道荷电凝并电场对电捕集微细粉尘效率的影响

烟道荷电凝并电场对电捕集微细粉尘效率的影响白敏菂;王少雷;陈志刚;毛首蕾【期刊名称】《中国环境科学》【年(卷),期】2010(030)006【摘要】针对目前电除尘技术存在亚微米(0.01～1μm)粉尘捕集难的问题,进行了微细粉尘的交变电场荷电凝并及对电除尘效率影响实验研究.结果表明,随着气体粒子动量、电场强度的增加,离子浓度也在增加,最大离子浓度为1.97×109/cm3;在电离电场强度峰峰值为1.75 kV/cm,频率为100Hz的交变电场里,中位径为0.2μm 硅粉中的粒径<2μm的质量为71%,凝并后降至53%,粒径为5～10μm的硅粉质量增加了162%;中位径为0.21μm硅粉质量除尘效率提高了27.6%,除尘效率提高了近1倍;粉尘浓度对电凝并后的除尘效率影响有限.高流场中微细粉尘的交变电场荷电凝并技术为电捕集亚微米粉尘的有效途径.【总页数】4页(P738-741)【作者】白敏菂;王少雷;陈志刚;毛首蕾【作者单位】大连海事大学环境工程研究所,辽宁,大连,116026;大连海事大学环境工程研究所,辽宁,大连,116026;江苏大学环境学院,江苏,镇江,212000;江苏大学环境学院,江苏,镇江,212000;大连海事大学环境工程研究所,辽宁,大连,116026【正文语种】中文【中图分类】X701.2【相关文献】1.交变电场中偶极荷电粒子电凝并的理论研究 [J], 陈旺生;向晓东;幸福堂2.微细粉尘在脉冲直流电场中的荷电凝并研究 [J], 王成福3.模拟烟道中粉尘粒子的荷电凝并实验研究 [J], 白敏菂;邱秀梅;杨波;毛程奇4.交变电场频率对荷电微细粉尘凝并影响的实验研究 [J], 刘栋;白敏冬;王永伟;白希尧5.荷电粉尘在交变电场中的凝并与收集 [J], 向晓东;陈宝智;张国权因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

微细粉尘在脉冲直流电场中的荷电凝并研究

微细粉尘在脉冲直流电场中的荷电凝并研究王成福【摘要】针对微细颗粒物PM2.5难以荷电、捕集效率较低的问题,设计一种双区反应器并进行实验研究.叠加在直流基波上的脉冲电晕放电能形成贯穿电极的电晕区,尘粒荷电过程分为两个阶段,脉冲期间产生大量高能电子并在强电场作用下进行电子荷电,脉冲过后在直流基压作用下主要由正离子荷电、单一极性电源就能实现非对称双极性荷电.当反应器前后电场分别采用带长芒刺收尘板构成的荷电凝并区和光滑极板构成的收尘区时,凝并效率与脉冲峰值和重复频率成正比,与初始粉尘浓度成反比;随粒径的变化率小于7％,对于粒径位于0.05～2.5 μm范围内的微细粉尘具有良好的凝并效果,能有效解决PM2.5难荷电的问题,此研究为人们研发高效收集PM2.5的除尘设备提供参考.【期刊名称】《金华职业技术学院学报》【年(卷),期】2016(016)006【总页数】5页(P50-54)【关键词】微细粉尘;脉冲电场;荷电;凝并【作者】王成福【作者单位】金华职业技术学院,浙江金华321007【正文语种】中文【中图分类】X701.2工业除尘器难以控制微细颗粒物PM2.5的排放，主要是因为这些亚微米颗粒在直流电场下难以荷电、气体离子风、反电晕放电和不合理的电极振打等因素产生的二次扬尘使已经捕集的微细粒子逸出，而电凝并技术是捕集微细粉尘的有效手段之一[1]。

目前，国内外主要开展了单极性荷电交变电场凝并器、双极性荷电直流电场凝并器和脉冲电场凝并器的实验研究工作。

其中，脉冲电场凝并器可以在传统电除尘器电场结构中实现，并能使微细粉尘产生非对称双极性荷电，进而在直流基波电场作用下凝并成更大的颗粒而被捕集，它是一种行之有效的工业捕集微细粉尘的设备，但国内仍处于试验研究阶段[2]。

为此，本文对微细粉尘在脉冲直流电场中荷电凝并进行实验研究，重点研究荷电粉尘凝并效率和收尘板类型、脉冲峰值、重复频率、初始粉尘浓度等参数之间的关系，同时对微细粉尘在脉冲电场中的荷电凝并过程与工作原理进行理论分析，为人们研发高效收集微细颗粒物的除尘设备提供技术参考。

电除尘器烟道微细粉尘的荷电凝并(精)

电除尘器烟道微细粉尘的荷电凝并进入21世纪,中国较快的经济增长速度导致更多的能源消耗,进而烟尘污染物的排放也大幅度地增加。

可是现有的除尘器存在体积大,投资高,对微细颗粒作用效率低的问题。

近来,气体电离放电物理、高气压非平衡等离子体物理等领域研究取得了令人瞩目的进展。

研究表明粒子动量为1.2×10~(-22)g·m/S时,离子源输出离子浓度达到10~(10)/cm~3以上。

离子源技术和应用的研究成果将为电除尘技术的发展提供基础理论及方法上的支持。

这些研究启示,气体粒子动量增加将导致离子浓度成倍数或成数量级地增加,在不增加电除尘器室数(有效集尘面积),不改变原运行方式和参数条件下,利用烟道中气体粒子动量大的有利条件,可使微细烟尘在烟道高速流场的交变电场中与高浓度离子碰撞荷电,凝并成电除尘电场可捕捉的大粒径粉体,这将为电除尘技术捕集微细粉尘提供技术支持,有望解决目前电除尘器捕集亚微米烟尘效率低的问题。

本课题从四个部分进行了电除尘技术在提高微细粉尘捕集效率的研究。

第一部分是在电除尘器(ESP)烟道中的高浓度离子产生技术。

本实验包括离子源、荷电凝并装置及电除尘器系统,实验讨论了粒子动量,单通道电晕极数目,电晕极线间距,异极间距和电晕极形状等对离子浓度的影响,分析了离子的空间分布规律,并对烟道中离子浓度和ESP中的离子浓度进行了比较。

第二部分是烟道中荷电凝并参数对微细粉尘捕集效率的影响研究。

本实验包括电场供电方式对荷电凝并影响、荷电凝并电场场强对微硅粉的实验影响、交变电场频率对硅粉粒数占有率的影响和不同粉尘的交变电场荷电凝并实验。

第三部分研究烟道中高流场的离子产生物理过程,以求提高离子浓度,为微细烟尘荷电凝并提供基础条件及适于微细烟尘荷电凝并的交变电场的建立,实现微细烟尘荷电凝并粗化,提高电捕集效率。

本文分别了进行空气粒子和中位径为0.2um的硅粉在x+yESP不同除尘方式下除尘效率的比较和分散度的分析。

烟道荷电凝并电场对电捕集微细粉尘效率的影响

中位径为０ｐ硅粉质量除尘效率提高了２．除尘效率提高了近１；浓度对电凝并后的除尘效率影响有限．．ｍ２７％，６倍粉尘高流场中微细粉尘的交变电场荷电凝并技术为电捕集亚微米粉尘的有效途径．
关键词：高流场；亚微米粉尘；交变电场；凝并
２１，Ｏ６：７８７１００（）３－４３
Ａｂｔａｔｈｏｌｔｎｅｃｅｃｆｓｂｃｏｕｔｆ．１１ｒ）ｂｓｇＥＰｉｌｗａｐｅｅｔＴｅｅｅｔｏｓｃ：Ｔｅｃｌｃｉｆｉｎｙｏｕｍｉｎｄｓ００－１ｎｙｕｉＳｓｏｔｒｓｎ．ｈｆｃｆｒｅｏｉｒｘｎ
ｍｅｉ－ａｔｌｓｅｆ．ｐｉｒａｅ７％．ｅｏｌｃｏｆｃｅｃｃｅｅｎｍ．ｕｔｅｉａｄａｐｒｃ－ｉ２ｍｃｅｓｄｂ２．ＴｌｔｎｅｉｙｉｒａｄｂｏｅｔｅＤｓｄｎｔＷｉａｎｉｅｚｏ０ｎｙ６ｈｃｅｉｉｎｎｓｙｉｓｙｓｎ
中图分类号：Ｘ７１０．２文献标识码：Ａ文章编号：１０ —９３２１）６０３ —４００６２（０００ —７８０
ＥｆｅｔｏｕｍｉｒｎｄｓｈｒｉｇａｄｃａｕａｉｎｉｈｕｎｔｅｅｆｃｅｃｆＥＳＢＡＩＭ－－ｉｆｃｆｓｂｃｏｕｔｃａｇｎｎｏｇｌｔｏｎｔｅｆｅｏｈｆｉｎｙｏＥｌｉｎｄ．ＷＡＮＧＳａ・ｉＣＨＥＺｈ－ａｇＭＡＯＳｏ－ｉ（．ｎｉｎｎａＥｇｎｅｉｇＩｓｔｅＤｌｎＭａｉｍｅｈｏｌ “，ｅＮｉｎ２ｇｈｕｌ１ｖｒｍｅｔｌｎｉｅｒｔｕ，ａｉｒｉｉｒｉ，ａｉｅＥｏｎｎｉｔａｔＵｎｖｓｙＤｌｎｅｔａ

烟道凝聚器流场及细颗粒凝聚特性研究

摘要：为研究烟道凝聚器的凝聚机制及颗粒物减排特性，通过商业计算流体力学(computational fluid dynamics， CFD)软件，模拟并得到了凝聚器湍流区定常/非定常工况条件下的流场特性；理论计算了凝聚器内颗粒的凝聚过程，并通过扫描电镜进行了验证；实验室中凝聚器对 PM2.5 的减排幅度为 20.8%，实际工程中，300 MW 和 660 MW 机组 PM2.5 的减排幅度分别为 30.1%和 37%。研究结果可为颗粒凝聚技术的大规模工程应用提供参考。
KEY WORDS: coal-fired power plant; agglomerator; fine particulate matter; turbulence
0 引言
燃煤电厂烟气超低排放已全面实施，并取得
基金项目：国家重点研发计划项目(2016YFC0209107)。 Project Supported by National Key Research and Development Program of China (2016YFC0209107).
（1．浙江菲达环保科技股份有限公司，浙江省诸暨市 311800； 2．绥中发电有限责任公司，辽宁省葫芦岛市 125222）
Study on Flow Field and Fine Particles Agglomeration Characteristics of
Flue Agglomerator
2 流场特性
湍流区的流场特性是决定凝聚器性能的关键
第 40 卷第 3 期
发电技术
259
(a) 物理模型
荷正电微粒中性微粒
荷负电微粒聚合区
正放电极接地极负放电极( Nhomakorabea) 工作原理

电除尘器内微细粒子运动和捕集规律的数值模拟研究

电除尘器内微细粒子运动和捕集规律的数值模拟研究电除尘器内微细粒子运动和捕集规律的数值模拟研究摘要：电除尘器是一种常见的除尘设备，其内部微细粒子的运动和捕集规律对于提高除尘效率具有非常重要的影响。

本文利用数值模拟方法研究了电除尘器内微细粒子的运动和捕集规律，通过对电场分布和微细粒子运动轨迹的模拟分析，得出了一些重要结论，为电除尘器的设计和优化提供了理论依据。

关键词：电除尘器；微细粒子；数值模拟；运动规律；捕集规律引言随着工业化的快速发展，空气污染问题日益严重。

微细粒子是空气污染的重要组成部分，对人体健康和环境造成了严重的危害。

电除尘器作为一种常用的除尘设备，在空气净化领域具有重要的地位。

电除尘器通过电场和电荷效应将微细粒子捕集在电极上，达到净化空气的目的。

因此，研究电除尘器内微细粒子的运动和捕集规律，对于提高除尘效率具有重要的意义。

方法本研究通过数值模拟方法，建立了电除尘器的数学模型。

首先，根据电场理论，计算了电极间的电场分布。

然后，采用欧拉方法求解了微细粒子在电场作用下的运动方程，得到了微细粒子的运动轨迹。

最后，根据微细粒子与电极的接触条件，确定了微细粒子的捕集位置。

结果与讨论通过数值模拟，我们得到了电除尘器内微细粒子的运动和捕集规律。

首先，电场强度对微细粒子的运动速度和轨迹有重要影响。

电场强度越大，微细粒子运动速度越快，轨迹越直线。

其次，微细粒子的直径也对运动轨迹有影响，直径越大，微细粒子运动越容易受到气流的影响。

另外，电场分布对微细粒子的捕集效果也有重要影响。

电场分布越均匀，微细粒子的捕集效率越高。

此外，电除尘器的电极形状和排放速度等因素也对微细粒子的捕集效果起到一定的影响。

结论与展望通过数值模拟方法，我们研究了电除尘器内微细粒子的运动和捕集规律。

研究结果表明，电场强度、微细粒子直径、电场分布等因素对微细粒子的运动和捕集规律具有重要影响。

基于这些结果，我们可以通过优化电场分布、调整电场强度等方法，进一步提高电除尘器的除尘效率。

荷电对粉尘过滤过程影响的研究

ｌ１
＾ｄ ∞ ）糌磐世坦糖翦
Ｏ００
／／／／／一
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与来流粉尘浓度的增加而增加。其中，过滤压降增长率随过滤风速的增加，前期增长较为缓慢，而后期增长较快，这点与不荷电工况不同；过滤压降增长率随来流粉
尘浓度的变化基本呈线性关系。
了调节系统的流量分布，旁路管道后面采用了调节阀，
调节气流的阻力。２４过滤分级效率采样仪与颗粒粒径分析设备．
颗粒的分级采样仪器采用Ｄｋｔｅａ公司制造的荷电低压原因是由于颗粒层的坍塌。ｉ撞击器（ＬＩＥＰ）。ＥＰ由一个线管级电晕，一套级联撞ＬＩ击器和一个多通道静电计组成，一个真空泵与其尾部相连，在针阀控制下以ｌＬｍｎＯ／ｉ定量抽取气体。ＥＰ共有１ＬＩ３级，切割粒径分别为９９、６５、４８、２２．５．９．６．５．、１５、０５６
１实验概述
粉尘过滤是电袋复合除尘器除尘过程中的一个关键程要求的不断提高，针对粉尘过滤效果的各种影响因素进行深入研究是非常必要的。本次实验在清华大学已有的颗粒物脱除』生能实验测试技术的基础上进行：在过滤风速分别为１、１、１８．ｍｍｉ，粉尘浓度分别为．．．、２Ｏ／ｎ３５
２２荷电装置．
速１ｍｍｎ。／ｉ、给灰浓度２ｇ，以３００Ｐ压降区３０／时ｍ０～８０ａ间的数据计算，过滤压降随时问变化率为０１０Ｍ，以．Ｐｓ０
荷电装置采用线管式的极配，内径为７ｍ０ｍ的管筒４０～５Ｐ压降区间的数据计算，过滤压降随时间变化５５０ａ．０Ｐ／ｓ％。因此，在不荷电时统中央接入一根直径为０ｍ．ｍ的银针，银针接一３Ｖ的高率为０１２ａ，相对误差在２４１ｋ压电源，管筒内壁贴有接地的铝箔，两者之间形成稳定

细颗粒物荷电凝并技术研究进展

细颗粒物荷电凝并技术研究进展依成武;崔苗;秦谢勋;李珏【摘要】我国很多城市存在颗粒粉尘浓度超标的现象,可吸入性粉尘无论对环境和人体都有较大的危害,治理烟尘污染刻不容缓,但粉尘粒径小而难以被除尘器直接捕集,而荷电凝并可通过电场的作用使粉尘粒子荷电而发生凝并,增大有效直径从而便于捕集.综述了国内外电凝并技术的研究进展,主要包括交变电场中同极性荷电颗粒凝并、直流电场中异极性荷电颗粒凝并、交变电场中异极性荷电颗粒凝并;介绍了几种荷电凝并方法,提出提高荷电凝并几率方法的主要发展趋势,为电凝并技术的实际应用和装备开发提供参考.【期刊名称】《江苏大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2019(040)002【总页数】5页(P179-183)【关键词】荷电凝并;细颗粒;粉尘;电场;捕集【作者】依成武;崔苗;秦谢勋;李珏【作者单位】江苏大学环境与安全工程学院,江苏镇江 212013;江苏大学环境与安全工程学院,江苏镇江 212013;江苏大学环境与安全工程学院,江苏镇江212013;江苏大学环境与安全工程学院,江苏镇江 212013【正文语种】中文【中图分类】X701社会经济的发展导致雾霾现象日益加剧,可吸入性粉尘污染问题引起了全社会范围内的关注.细颗粒物的荷电凝并现象是指细颗粒物彼此之间由于相互碰撞,凝并聚合成为较大颗粒物的过程.因此,荷电凝并的过程被大规模地应用于各类除尘设备中,若能加强荷电凝并的效果,则可以大幅度提高除尘设备对超微细粉尘的去除效率[1].而电凝并技术因其高效率及应用方便,受到全社会的广泛关注和研究.1 电凝并技术及研究进展目前电凝并主要有同极性荷电颗粒凝并、直流电场中异极性荷电颗粒凝并、交变电场中异极性荷电颗粒凝并这3种,其他类型主要是此基础上的变形.同极荷电是指所有颗粒物在电场中带有相同的电荷;异极荷电是指颗粒物在电场中带有不同极性的电荷,主要包含2种形式,一种是对同一电极施加交变电压,另一种是对2个电极施加直流电压[2].1.1 同极荷电颗粒在交变电场中的凝并文献[3]通过使用三区式静电凝并装置,采用3种荷电粉尘进行凝并收集,并研究了荷电颗粒的运动轨迹.凝并后的颗粒平均直径比入口处增大了4倍,通过计算,预期加了凝并装置的静电除尘器的除尘效率提高到98%.试验使得粒径小于1 μm的亚微米颗粒质量分数减少20%,对于超微细粉尘的去除效果较好.文献[4]研究了电场强度峰峰值在7 Td,频率为100 Hz的交变电场中,中位径为0.2 μm硅粉中的粒径小于2 μm的质量占有率平均值为81%,凝并后降至62%,粒径为5 ～10 μm的硅粉质量变化率增加了1.62倍.中位径为6 μm滑石粉中粒径小于2 μm的质量占有率平均值从22%减至11%,质量占有率降低50%;5～10 μm滑石粉质量占有率却增加了17.4%.试验有效证明了交变电场对于颗粒的凝并作用,并提出高效率电场的参数.文献[5]采用高压交流电场为粉尘的电场,采用微硅粉、滑石粉等材料模拟电除尘烟道中的粉尘.试验结果表明,中位径为0.2 μm硅粉中的粒径小于2 μm的质量占有率为71%,凝并后降至53%,其质量变化率下降了25.4%;而粒径为5～10 μm硅粉质量变化率增加了1.62倍,此时质量除尘效率相应提高了27.6%.文献[6]将荷电凝并技术运用于柴油机排气颗粒物的预处理,在电晕放电条件下对颗粒物在线取样并研究了其荷电性能.结果发现:柴油机转速为2 700 r·min-1时,分别在100%,75%,50%和25%负荷工况下,粒径在1.8 μm以下颗粒物质量浓度分别减少了15.9%,17.1%,17.8%和16.8%;而粒径在1.8 μm以上的颗粒物质量浓度分别增加了49.1%,42.3%,51.3%和44.3%.试验对于粒径1.8 μm以下的颗粒凝并效果明显.交变电场令荷电粒子可以在场中较为充分地振荡,但同极性荷电粒子由于彼此间互为排斥,使凝并效率受到影响,为解决上述问题,科学家们先后研究了异极荷电颗粒的凝并效果.1.2 异极荷电颗粒在直流电场中的凝并马若白等[7]采用粉煤灰为试验样品,使用偶极荷电凝并器,分别在未荷电、电压18和20 kV3种状态下进行对比研究.中位径分析表明,荷电凝并后的粉尘粒径明显增大,大粒径粉尘百分比提高,且电压越高,效果越明显.文献[8]采用交流荷电直流凝并,荷电区采用15 kV,50 Hz的交流电,通过放电极正负电位的周期性交替变化,实现异极性荷电,凝并区采用1～8 kV的直流电压,气体流速为2.5 m·s-1.试验表明,由于凝并的作用,小于3.5 μm的颗粒数浓度降低,而大于3.5 μm的颗粒数浓度升高.文献[9]使用数量中位径为7.71 μm、质量中位径为10.82 μm的颗粒物,在荷电区停留时间为0.1 s,凝并区电场强度为1.6 kV·cm-1,停留时间为0.2 s的条件下试验.结果显示,开启凝并电压与不开启凝并电压时,颗粒物的中位径增加百分比有显著区别,从而证明了凝并电压的重要性.文献[10]提出了一个综合数值模型,用单独的场和扩散充电速率处理颗粒的动态充电过程.数值结果表明,入口颗粒最初主要通过扩散充电机制充电,然后将颗粒在放电区中充电至接近饱和状态,而它们的横向速度沿着轨迹显示出相当大的波动,直径在0.2和1 μm之间的颗粒通常表现出最低的平均横向速度,增加电压可以大大改善大于1 μm的粒子的获得电荷量和收集性能,而较高的离子电流值能更有效地提高对于亚微米颗粒的收集效率.文献[11]详细讨论了在电特性方面引起该湿膜基ESP的更高收集效率的机理.结果显示与具有干金属收集电极的ESP相比,具有湿膜收集电极的ESP的放电电流在相同条件下更高.湿膜电极对颗粒的充电过程具有更好的效果,特别是对于直径小于1 μm的颗粒,在等效的放电电晕功率消耗下,该ESP的收集效率比干金属收集效率高3%～5%.异极荷电颗粒的荷电凝并效果相比同极荷电颗粒已具有显著优势,但直流电场的环境让凝并效率的提升有一定局限性,因此在此基础上,科学家们研究了异极荷电颗粒在交变电场环境中的凝并效果.1.3 异极荷电颗粒在交变电场中的凝并文献[12]使用+8 kV和-8 kV的直流电作为双极荷电电压,3.9 kV·cm-1的交流电作为凝并区电源,控制凝并区风速为0.5 m·s-1,停留时间为1 s的条件下试验,结果表明,在凝并区交流电频率为60～500 Hz时,亚微米颗粒质量浓度降低25%～29%.同时发现,在绝对值相同的荷电电压下,负电晕比正电晕对颗粒物荷电量大.文献[13]采用食用油模拟亚微米颗粒物的凝并,初始质量浓度为0.2 g·m-3,荷电区停留时间约0.1 s,质量中位直径为0.5 μm,层流状态下(雷诺数Re=550)经电压3.3 kV、频率50 Hz的凝并区后,1 μm以下颗粒物数量减少到初始数量的17%～19%,且0.1 μm以下颗粒物比1 μm以上颗粒物更容易凝并.相较而言,异极荷电颗粒在交变电场中的凝并对细颗粒物的捕集效率最高,是由于异极颗粒相互吸引,凝并效果相较同极颗粒更有优势,并且采用交变电场会使带不同电荷的粒子在电场中产生往复振动,可以更好地提高凝并速率.2 新型荷电凝并方法刘道清等[14]提出了一种去除微细粉尘的一体式双极荷电凝并方法(bipolar charging integrated agglomerator,BCIA),荷电与凝并同时进行,末端设流动凝并单元,并搭建了BCIA综合试验系统.试验结果表明,BCIA最优凝并特征值可达1.5以上,且同等条件下可降低其后续电除尘器的排放浓度69.7%.一体式双极荷电凝并器基本结构如图1所示,由交替布置的线-板式正负放电通道组成,其中接地极为多孔板形式.含尘烟气在进入电除尘器之前先进入电凝并器,在优选极配后设置的间隔布置的正负通道内,粉尘分别荷上正负电荷,在向前推进的过程中受电场力的作用,各自穿过其间的多孔接地极板,沿程发生交叉碰撞,凝并成大颗粒,最后所有粉尘再通过末端的V型导流板强制改变流向,相互碰撞,再次凝并,使进入电除尘器前颗粒物显著增粗,从而提高其收尘效率.图1 一体式双极荷电凝并器结构简图胡志光等[15]提出了一种利用双极荷电和静电凝并装置脱除可吸入颗粒物(PM10)的方案设计,建立了双极荷电和静电凝并装置的总体设计模型.双极荷电和静电凝并装置如图2所示,主要由三大部分组成:一部分是荷电段的荷电本体系统,它是实现气体电离粉尘荷电的场所;另一部分是静电凝并段的本体系统,它是实现荷电粉尘相互凝并的场所;还有一部分是双极荷电和静电凝并装置的供电控制系统,是分别用于向荷电段电极提供高压脉冲直流电源,和向静电凝并段交变电场提供交变电压的系统.并在此基础上以某电厂300 MW锅炉产生的尾部烟气及实际工况条件为基础资料,设计了一套双极荷电和静电凝并装置,只需要改造电除尘器部分进气烟道,能方便快捷地提高除尘效率.图2 双极荷电和静电凝并装置的结构文献[16]设计了一种双区反应器,即为带芒刺的收尘极板所构成的荷电凝并区和采用光滑收尘极板构成的收尘区,并且分别施加脉宽ns级脉冲高压电源和直流高压电源,如图3所示,能使微细颗粒产生电子荷电和正离子荷电,由单一极性电源供电就能产生非对称双极性荷电以及在电场作用下能实现良好的凝并效果,试验发现微细粉尘的凝并效率和脉冲峰值与重复频率成正比,和初始粉尘浓度成反比,当粒径在0.05～2.50 μm范围内变化时,其凝并效率随粒径的变化率小于7%.图3 双区反应器试验装置文献[17]在三区式电极结构的基础上提出了双区式凝并装置,如图4所示,研究发现双区式增加了电凝并区的有效长度,并且由于双区式的电凝并区存在非均匀电场、较强的电晕放电和电风,除尘效率远高于三区式.但由于其试验凝并区长度较短,优势并不明显.图4 双区电凝并试验装置示意图文献[18]在此基础上进行了改进,设计了一种单区式双涡旋静电除尘器,不仅再次增加了电凝并区的有效长度,并且将极板形状进行优化.文献[19]在其基础上建立了实验室规模的单区式双涡旋电除尘系统,截面如图5所示,设计了可行性试验,考察了不同参数对于模拟烟气除尘效率的影响.研究利用提高带电粒子动量的方法解决电除尘器内离子输运项低下的问题,使除尘区域内获得较高的离子浓度,进而增加尘粒的荷电量,提高带电粒子在电场内的驱进速度,提高了对微细尘粒的捕集效率.图5 单区双涡旋电除尘器截面图试验使用计算流体力学技术(CFD)对其内部进行数值模拟,结果表明,在单区式双涡旋收尘极板电除尘器中,随着风速的提高,增加了电晕离子的动量,除尘器内离子浓度最高达到2.42×109个·cm-3,比常规除尘器高了1～2个数量级,有效地提高了离子输运率,大大增加了尘粒荷电的几率,从而增加了凝并几率.对于5～10 μm范围内的微细尘粒,单区式双涡旋收尘极板电除尘器的除尘效率仍然能够达到93%以上,高于普通结构型式的电除尘器.此后,文献[20]对单区式双涡旋静电除尘器再次进行优化,在每排极板间加了一排电晕线,有效提高了收尘效率.单区式双涡旋收尘极板电除尘器通过大幅度提高电收尘器内风速的特点,缩短了粉尘在收尘器内的停留时间,减小了电收尘器的体积,降低成本.在理论上,也将流体力学、电动力学、静电力学有机结合起来,并将其应用到电除尘器理论之中,是对现有电除尘器理论的变革与创新,同时在实践中也将成为发展中国家企业所能承担的高效率、低成本的新型电除尘器.3 结语荷电凝并是一种有效提高颗粒物平均粒径的方式,可行性较大,具有一定的工业应用前景.但电凝并过程较为复杂,影响因素众多,凝并效果不一.异极颗粒由于相互吸引,凝并效果相较同极颗粒更有优势;采用交变电场会使带不同电荷的粒子在电场中产生往复振动,可以比较好地提高凝并速率,因此对异极荷电颗粒在交变电场环境中凝并的研究成为一种可行趋势;目前对细颗粒物控制技术的研究尚处于试验探索阶段,单区式双涡旋电除尘器通过提高粒子动量来增加离子浓度,增加粒子的荷电量,同时增加离子碰撞几率,从而提高除尘器对超微细粉尘的捕捉效率是一种非常有效的途径.参考文献(References)【相关文献】[ 1 ] KILDESO J, BHATIA V K, LIND L, et al. 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基于磁电分级凝并的粉尘除尘建模及仿真研究的开题报告

基于磁电分级凝并的粉尘除尘建模及仿真研究的开题报告一、研究背景及意义随着工业化进程的加快，大量的工业废气和粉尘被排放到大气中，严重影响了人类的生存环境。

其中，粉尘是导致空气污染的主要源头之一，需要采取有效措施进行治理。

当前，常用的粉尘除尘技术包括重力沉降、惯性撞击、过滤、静电除尘等，但这些技术存在着效率低、能耗高以及适用范围狭窄等问题。

磁电分级凝并技术是一种新型的除尘技术，在理论上可以提高除尘效率、降低能耗、适用范围广等优点。

该技术在国内外被广泛研究和应用，但目前在实际应用过程中还存在不少问题，如粉尘凝聚规律不明确、磁极形状选择不当等。

因此，深入研究磁电分级凝并技术的粉尘除尘机理、优化策略等方面，对于提高其应用效果具有重要意义。

二、研究目标和内容本项目旨在针对磁电分级凝并技术进行深入的研究和探索，具体研究目标包括：1. 建立磁电分级凝并技术的粉尘除尘机理模型，探究其粉尘凝聚规律和影响因素。

2. 通过数值仿真的方式，模拟磁电分级凝并技术的除尘过程，分析其除尘效率和能耗情况，评估其应用效果。

3. 在理论分析的基础上，探究磁极形状、磁场强度以及电场强度等参数对除尘效果的影响，制定优化策略。

4. 在实验室中搭建磁电分级凝并技术的原理验证装置，对理论研究成果进行实验检验，验证其正确性和可行性。

三、研究方法和流程本项目将采取以下研究方法：1. 文献综述法：对国内外相关磁电分级凝并技术的研究现状和发展趋势进行深入调研和分析，梳理已有研究成果。

2. 数值模拟法：以计算流体力学（CFD）为基础，结合电磁学和力学等学科知识，建立磁电分级凝并技术的除尘过程数值模型，并进行仿真分析。

3. 实验研究法：基于理论研究和数值仿真的成果，设计原理验证装置，对磁电分级凝并技术进行实验检验。

本项目的研究流程如下：1. 文献综述和理论分析：通过文献综述和理论分析的方法，建立磁电分级凝并技术的粉尘除尘机理模型，并根据模型分析磁电分级凝并技术的除尘效率和能耗情况。

工业微细粉尘的危害与有效捕集研究

方案。理论研究与实践表明，这种新型优化组合式电除尘方案能有效提高ＰＭ２．５的捕集效率，代表了工
业微细粉尘治理的方向，是新一代静电除尘器的低碳环保产品。
关键词：工业粉尘；空气污染；ＰＭ２；粉尘治理
中图分类号：Ｘ５１３
ｏｆｅｌｅｃｔｒｏｓａｔｔｉｃｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｏｓ．ｒ
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｉｎｄｕｓｔｉｒａｌｄｕｓｔ；ａｉｒｐｏｌｌｕｔｉｏｎ；ＰＭ２．５：ｄｕｓｔｃｏｎｔｒｏｌ
Ｗａｎｇｔｈｅ１７，￣ｆｕ
（ＪｉｎｈｕａＰｏｌｙｔｅｃｈｎｉｃ，Ｊｉｎｈｕａ３２１００７，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ￣Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌｅｍｉｓｓｉｏｎｓａｒｅａｌｌｉｍｐｏｒｔａｎｔｓｏｕｒｃｅｏｆａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃｉｆｎｅｄｕｓｔ，ｗｈｉｃｈｉｓｔｈｅｃｕｌｐｉｔｒｔｏＣａｕｓｅｌｕｎｇｃａｎｃｅｒａｎｄ
ｃａｒｄｉｏｒｅｓｐｉｒａｔｏｒｙ．Ｉｔｉｓａｌｓｏｔｈｅｍａｊｏｒｆａｃｔｏｒｔｏｃａｕｓｅｔｈｅｈａｚｅａｎｄｄｅｃｌｉｎｅｏｆａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃｖｉｓｉｂｉｌｉｔｙ．Ｏｎｈｅｔｂａｓｉｓｏｆｔｈｅｎａａｌｙｓｉｓ