斜氣流狀態(tài)下粉塵沉降試驗(yàn)研究

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1、http://www.paper.edu.cn斜氣流狀態(tài)下粉塵沉降試驗(yàn)研究于國強(qiáng)，徐國勝，何劍，岳敏，李喆西安理工大學(xué)環(huán)境科學(xué)研究所，西安（710048）E-mail：yuguoqiang23@sina.com摘要：針對電除塵器在實(shí)際運(yùn)行過程中出現(xiàn)除塵效率下降的問題，提出斜氣流這一新型技術(shù)，對均勻氣流與斜氣流分布狀態(tài)進(jìn)行可視化研究；并在這兩種氣流狀態(tài)下進(jìn)行粉塵沉降試驗(yàn)，對試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對比分析、總結(jié)相應(yīng)規(guī)律；為我國電除塵器氣流技術(shù)的發(fā)展提出一定建議。關(guān)鍵詞：電除塵器，均勻氣流，斜氣流技術(shù)，粉塵沉降，可視化不一致，溫度分布也不均勻。密度低的熱氣電

2、除塵器在工業(yè)煙氣除塵中占有重要的流逐漸向電場上部流動，密度高的低溫氣流地位，應(yīng)用非常廣泛。開展電除塵器性能研匯集在電場下部，使粗塵粒容易分布在斷面究對于科研、工程技術(shù)開發(fā)都具有很大的推下部；由于存在溫度梯度，產(chǎn)生的熱斥力推動作用。動塵粒從高溫側(cè)向低溫側(cè)移動，致使電除塵長期以來，根據(jù)多依奇公式，簡單地認(rèn)器電場橫斷面的粉塵濃度呈現(xiàn)上小下大的分為氣流分布均勻是除塵效率的保證。近年來布規(guī)律。又因?yàn)榉蹓m的驅(qū)進(jìn)速度與粒徑大小國外部分專家學(xué)者對此提出了質(zhì)疑，認(rèn)為進(jìn)成正比，通過電場的含塵氣體中粒徑較大的氣煙箱以上小下大分布，出氣煙箱以上大下塵粒荷電量大，驅(qū)進(jìn)

3、速度高，被收塵極先收小分布的這種不均勻氣流分布方式比均勻氣集。而粒徑較小的塵粒，收集所需時(shí)間較長。流更有利于電除塵效率的提高，并把這一技因此，在除塵器電場縱斷面的粉塵濃度呈前[1]術(shù)引入工業(yè)應(yīng)用中，并已取得了顯著成果。[3]大后小的分布狀況。國內(nèi)外學(xué)者很少有人對粉塵沉降規(guī)律進(jìn)行研究。本文就國內(nèi)外正逐步發(fā)展的斜氣流技術(shù)進(jìn)行粉塵沉降試驗(yàn)研究并加以細(xì)致分析，對提高電除塵器除塵效率具有重要的研究價(jià)值和環(huán)保意義，也為斜氣流技術(shù)能夠大規(guī)模應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)提供一定的指導(dǎo)意義。圖1理想狀態(tài)下均勻氣流粉塵濃度分布規(guī)律1問題的提出眾所周知，氣流分布是電除塵器收塵效

4、率的一個重要影響因素。傳統(tǒng)觀點(diǎn)認(rèn)為，電除塵器內(nèi)氣流分布越均勻越好；并依此在電除塵器技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)里做出了相應(yīng)規(guī)定。傳統(tǒng)電除塵器效率公式——多依奇公式是建立在通道縱向任一斷面上粉塵濃度是均勻的、進(jìn)入圖2均勻氣流狀態(tài)下實(shí)際粉塵濃度分布規(guī)律電除塵器的粉塵等粒子立即荷電、忽略電風(fēng)由于粉塵分布不均的影響，導(dǎo)致電場空及二次揚(yáng)塵等這些重要假設(shè)基礎(chǔ)上的，依據(jù)間分布發(fā)生變化，使得電場某些空間電荷量此假設(shè)粉塵濃度分布如圖1示，而實(shí)際情況增加，自由離子濃度下降，電暈區(qū)電場變?nèi)酰籟2]卻不近相同如圖2所示。隨著粉塵濃度差距的增大，這種影響愈大；粉塵濃度的均勻分布是以其載體

5、密度均嚴(yán)重情況下，將導(dǎo)致電暈封閉，使得電除塵一、溫度均勻分布為前提的。實(shí)際上進(jìn)入電效率大大下降，最終影響電除塵器的性能和除塵器的含塵氣體由多種成分組成，其密度-1-http://www.paper.edu.cn除塵效率。為了進(jìn)一步研究斜氣流這一新型技術(shù)，在寶鋼項(xiàng)目改造模型上進(jìn)行粉塵沉降試驗(yàn)，2斜氣流技術(shù)機(jī)理以研究斜氣流狀態(tài)下粉塵沉降規(guī)律。本試驗(yàn)加拿大等國的一些學(xué)者以電除塵器空氣系統(tǒng)以寶鋼二燒機(jī)頭電除塵器為原型進(jìn)行設(shè)動力場和粉塵濃度實(shí)際分布為切入點(diǎn)，在試計(jì)，三電場結(jié)構(gòu)，考慮經(jīng)濟(jì)及準(zhǔn)確度，取模驗(yàn)中改變氣流分布狀況，以進(jìn)口煙箱上小下型比尺為1:14

6、。每個電場分別設(shè)置6排煙氣大分布，出口煙箱上大下小分布，這樣通過通道。為能準(zhǔn)確把握模型內(nèi)粉塵沉降規(guī)律，有序地使氣流分布不均勻化，從而達(dá)到粉塵綜合考慮對稱情況，特殊考查點(diǎn)以及可行性濃度分布的均勻化，此項(xiàng)技術(shù)被稱為斜氣流因素，最后確定粉塵對采樣點(diǎn)方案為：沿氣[4]技術(shù)SGFT（SkewGas-FlowTechnology）。流方向分別在各電場前后兩端設(shè)置6個采樣斷面（如圖4所示），垂向方向設(shè)置3個水平，每個斷面的每個水平設(shè)置6個采樣點(diǎn)，這樣每個斷面共設(shè)置18個采樣點(diǎn)，共計(jì)108個采樣點(diǎn)。123456圖3斜氣流分布狀態(tài)下實(shí)際粉塵濃度分布規(guī)律第第第氣

7、流方向一二三電電電斜氣流技術(shù)將整個除塵器電場分為A、場場場B、C、D四個區(qū)域（見圖3）?！癆”區(qū)為低流速區(qū)，該區(qū)的細(xì)塵降落到灰斗的落差大，1.檢測斷面12.檢測斷面23.檢測斷面3向后飄移的距離遠(yuǎn)，較低的“A”區(qū)流速可4.檢測斷面45.檢測斷面56.檢測斷面6以縮短飄移距離，有助于頂部細(xì)塵落入灰斗。圖4檢測斷面設(shè)置圖“C”區(qū)粗塵降至灰斗的落差小，即便遇到較強(qiáng)水平氣流的攜帶，向后飄移的距離也不粉塵的選取考慮可行性、方便性及經(jīng)濟(jì)會遠(yuǎn)，容易被灰斗所收集。在出口氣流中的性，選取水泥為試驗(yàn)用粉塵。在相同加灰時(shí)“B”區(qū)粉塵濃度很低，雖然流速較高，但間、加

8、灰量、相同風(fēng)量、振動參數(shù)情況下；不會增加單位時(shí)間內(nèi)粉塵的排放量。“D”區(qū)在已經(jīng)調(diào)試好的兩種氣流狀態(tài)下，分別將粉為低流速區(qū)，低氣速再加上靠近灰斗，有利塵通入模型中。整