斜气流状态下粉尘沉降试验研究

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1、http://www.paper.edu.cn斜气流状态下粉尘沉降试验研究于国强，徐国胜，何剑，岳敏，李喆西安理工大学环境科学研究所，西安（710048）E-mail：yuguoqiang23@sina.com摘要：针对电除尘器在实际运行过程中出现除尘效率下降的问题，提出斜气流这一新型技术，对均匀气流与斜气流分布状态进行可视化研究；并在这两种气流状态下进行粉尘沉降试验，对试验结果进行对比分析、总结相应规律；为我国电除尘器气流技术的发展提出一定建议。关键词：电除尘器，均匀气流，斜气流技术，粉尘沉降，可视化不一致，温度分布也不均匀。密度低的热气电

2、除尘器在工业烟气除尘中占有重要的流逐渐向电场上部流动，密度高的低温气流地位，应用非常广泛。开展电除尘器性能研汇集在电场下部，使粗尘粒容易分布在断面究对于科研、工程技术开发都具有很大的推下部；由于存在温度梯度，产生的热斥力推动作用。动尘粒从高温侧向低温侧移动，致使电除尘长期以来，根据多依奇公式，简单地认器电场横断面的粉尘浓度呈现上小下大的分为气流分布均匀是除尘效率的保证。近年来布规律。又因为粉尘的驱进速度与粒径大小国外部分专家学者对此提出了质疑，认为进成正比，通过电场的含尘气体中粒径较大的气烟箱以上小下大分布，出气烟箱以上大下尘粒荷电量大，驱进

3、速度高，被收尘极先收小分布的这种不均匀气流分布方式比均匀气集。而粒径较小的尘粒，收集所需时间较长。流更有利于电除尘效率的提高，并把这一技因此，在除尘器电场纵断面的粉尘浓度呈前[1]术引入工业应用中，并已取得了显著成果。[3]大后小的分布状况。国内外学者很少有人对粉尘沉降规律进行研究。本文就国内外正逐步发展的斜气流技术进行粉尘沉降试验研究并加以细致分析，对提高电除尘器除尘效率具有重要的研究价值和环保意义，也为斜气流技术能够大规模应用于工业生产提供一定的指导意义。图1理想状态下均匀气流粉尘浓度分布规律1问题的提出众所周知，气流分布是电除尘器收尘效

4、率的一个重要影响因素。传统观点认为，电除尘器内气流分布越均匀越好；并依此在电除尘器技术标准里做出了相应规定。传统电除尘器效率公式——多依奇公式是建立在通道纵向任一断面上粉尘浓度是均匀的、进入图2均匀气流状态下实际粉尘浓度分布规律电除尘器的粉尘等粒子立即荷电、忽略电风由于粉尘分布不均的影响，导致电场空及二次扬尘等这些重要假设基础上的，依据间分布发生变化，使得电场某些空间电荷量此假设粉尘浓度分布如图1示，而实际情况增加，自由离子浓度下降，电晕区电场变弱；[2]却不近相同如图2所示。随着粉尘浓度差距的增大，这种影响愈大；粉尘浓度的均匀分布是以其载体

5、密度均严重情况下，将导致电晕封闭，使得电除尘一、温度均匀分布为前提的。实际上进入电效率大大下降，最终影响电除尘器的性能和除尘器的含尘气体由多种成分组成，其密度-1-http://www.paper.edu.cn除尘效率。为了进一步研究斜气流这一新型技术，在宝钢项目改造模型上进行粉尘沉降试验，2斜气流技术机理以研究斜气流状态下粉尘沉降规律。本试验加拿大等国的一些学者以电除尘器空气系统以宝钢二烧机头电除尘器为原型进行设动力场和粉尘浓度实际分布为切入点，在试计，三电场结构，考虑经济及准确度，取模验中改变气流分布状况，以进口烟箱上小下型比尺为1:14

6、。每个电场分别设置6排烟气大分布，出口烟箱上大下小分布，这样通过通道。为能准确把握模型内粉尘沉降规律，有序地使气流分布不均匀化，从而达到粉尘综合考虑对称情况，特殊考查点以及可行性浓度分布的均匀化，此项技术被称为斜气流因素，最后确定粉尘对采样点方案为：沿气[4]技术SGFT（SkewGas-FlowTechnology）。流方向分别在各电场前后两端设置6个采样断面（如图4所示），垂向方向设置3个水平，每个断面的每个水平设置6个采样点，这样每个断面共设置18个采样点，共计108个采样点。123456图3斜气流分布状态下实际粉尘浓度分布规律第第第气

7、流方向一二三电电电斜气流技术将整个除尘器电场分为A、场场场B、C、D四个区域（见图3）。“A”区为低流速区，该区的细尘降落到灰斗的落差大，1.检测断面12.检测断面23.检测断面3向后飘移的距离远，较低的“A”区流速可4.检测断面45.检测断面56.检测断面6以缩短飘移距离，有助于顶部细尘落入灰斗。图4检测断面设置图“C”区粗尘降至灰斗的落差小，即便遇到较强水平气流的携带，向后飘移的距离也不粉尘的选取考虑可行性、方便性及经济会远，容易被灰斗所收集。在出口气流中的性，选取水泥为试验用粉尘。在相同加灰时“B”区粉尘浓度很低，虽然流速较高，但间、加

8、灰量、相同风量、振动参数情况下；不会增加单位时间内粉尘的排放量。“D”区在已经调试好的两种气流状态下，分别将粉为低流速区，低气速再加上靠近灰斗，有利尘通入模型中。整