低比電阻顆粒的高溫靜電脫除實驗研究.pdf

1、隨著經(jīng)濟社會的發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，日益增長的能源需求一方面對我國的能源供給提出了嚴峻挑戰(zhàn)，另一方面能源的生產(chǎn)利用過程排放的污染物也造成了嚴重的大氣污染問題。火電、冶金、建材、化工等作為我國重點工業(yè)能耗行業(yè)，是污染物排放的主要源頭。高溫除塵是實現(xiàn)重點耗能行業(yè)的節(jié)能減排的關(guān)鍵技術(shù)之一，靜電除塵技術(shù)由于壓降小、運行穩(wěn)定、適應性強等技術(shù)優(yōu)點已在工業(yè)上得到廣泛的應用，如何通過靜電作用實現(xiàn)高溫條件下顆粒的高效捕集并實現(xiàn)工業(yè)應用亟需開展系統(tǒng)

2、的研究。本文圍繞高溫靜電除塵技術(shù)，主要研究了90℃-450℃溫度范圍內(nèi)靜電除塵器的放電特性及除塵特性，系統(tǒng)對比分析了不同運行參數(shù)以及顆粒性質(zhì)下的顆粒靜電脫除效果并提出顆粒調(diào)質(zhì)的增效方法，以達到強化高溫下顆粒靜電脫除的目的。
　　首先，研究溫度90℃-450℃條件下靜電除塵器的放電特性及除塵特性，分析溫度、工作電壓、煙氣流速及顆粒濃度等關(guān)鍵參數(shù)對于顆粒靜電脫除效率的影響。結(jié)果表明，當溫度從90℃上升至450℃，在比收塵面積為46.5

3、m2/(m3/s)，粉塵初始濃度約為750 mg/Nm3的工況下,顆粒脫除效率均可達到98％以上。隨著電壓升高，除塵效率不斷提高，但其升高趨勢逐漸變緩。在相同電壓下，隨著溫度的上升，電暈電流顯著增大，強化顆粒荷電，顆粒的脫除效率提高；而在相同電流下，高溫下較低的空間場強使得顆粒的驅(qū)進速度減小，導致顆粒脫除效率下降。煙氣流速提高降低了顆粒的脫除效率，PM1.0受煙氣流速的影響較PM10更為明顯。顆粒初始濃度的上升增強了顆粒的碰撞及團聚作用

4、，在一定程度上有利于增強顆粒的脫除效果。
　　其次，對沉積粉塵后的電暈放電特性變化規(guī)律進行了相關(guān)研究。在極板沉積粉塵之后，電暈放電電流與粉塵比電阻以及積灰厚度成反比。粉塵顆粒比電阻及厚度的增加均會使得沉積粉塵層電荷釋放速度變緩，粉塵層產(chǎn)生電壓降增大，其對電暈放電的抑制作用增強。隨著溫度的不斷增加，粉塵比電阻快速下降，粉塵層電荷積累產(chǎn)生的電壓降減小，對電暈放電的抑制作用減弱。
　　再次，通過研究對比燃煤電廠灰樣、玻璃爐窯灰樣、

5、煤炭熱解爐窯灰樣三種不同性質(zhì)顆粒脫除效率變化規(guī)律可得，在低于250℃的溫度段，三種飛灰顆粒在峰值電壓下均能達到近98%以上的較高的脫除效率；至350℃的高溫段后，煤炭熱解爐窯灰樣因其較低的比電阻值及顆粒粘附性造成顆粒返混嚴重，玻璃爐窯灰樣因其低比電阻特性以及高溫下熱解的不穩(wěn)定性質(zhì)，脫除效率均存在明顯的下降。針對煤炭熱解爐窯灰樣等低比電阻性質(zhì)粉塵高溫下脫除效率下降的問題，提出了顆?；旌险{(diào)質(zhì)的增效方法，以細碳酸鈣粉末為調(diào)質(zhì)劑，對煤炭熱解爐窯

6、灰樣進行顆粒性質(zhì)調(diào)節(jié)，以提高原灰樣的比電阻、增強顆粒粘附性。在350℃對應工況下，顆粒脫除效率從93.5%大幅提高至99.2%。隨著顆粒調(diào)質(zhì)比例的增大，顆粒脫除效率不斷提高，達到一定調(diào)質(zhì)比例值后繼續(xù)增加調(diào)質(zhì)比例對脫除效率的增效作用不明顯。
　　最后，對某玻璃爐窯高溫靜電除塵器進行了增效工程試驗研究。增效改造引入了顆粒調(diào)質(zhì)的方法，通過添加鈣基化合物作為調(diào)質(zhì)劑，在30kg/h的顆粒調(diào)質(zhì)劑量的條件下，出口顆粒質(zhì)量濃度從從103 mg/N