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高风速横向极板电除尘器是在传统横向极板电除尘器理论建立起来的新式除尘器,它将电晕线置于同排相邻收尘极板的间隙中,能够大大发挥气流的有利作用。本研究课题分别从理论分析、试验研究以及驱进速度修正三个方面来研究高风速横向极板除尘器对提高粉尘驱进速度的效果。
本文对实验室规模的小型高风速横向极板电除尘系统进行离子试验研究,分别通过改变外加电压U,气流速度v,集尘板极间距d来测试电除尘装置的离子输运特性。试验结果得出:外加电压在15kV-18kV,极间距在30mm-50mm之间,烟气流速在3m/s-7m/s,产生的离子浓度较高。当外加电压17kV,气流速度为4m/s时,离子浓度可达到4.8x10%cm3,比传统除尘装置离子浓度提高两个数量级。
提高粉尘驱进速度目的是为了提高除尘器的除尘效率。本文以离子浓度试验结果为参考,对高风速横向极板电除尘器进行模拟烟气试验,通过改变外加电压U,极间距 d,烟气流速 v,粉尘浓度θ等因素模拟烟气除尘效率,代入多依奇公式计算粉尘有效驱进速度,通过绘制曲线分析各因素对驱进速度的影响关系,寻找有利于提高驱进速度的参数范围。结果表明,外加电压在17-21kV、极间距为40mm,烟气流速在4m/s左右,除尘装置除尘效率较高,粉尘更容易与粒子荷电被收尘极板捕集,除尘效果好,粉尘的驱进速度达到150cm/s左右。
本文通过大量试验得对理论驱进速度与有效驱进速度关系曲线进行拟合,通过拟合结果对多依奇公式进行修正。拟合结果表明,烟气流速发生改变时,有效驱进速度与理论驱进速度为一阶线性关系,得出驱进速度的修正系数为0.63。通过FLUENT软件对试验的部分参数进行数值模拟,模拟结果表明:集尘板间隙处风速较高,能够减少电晕线附近的离子复合,提高了除尘器内部产生的离子浓度,提高了离子的输运特性,有利于粉尘驱进速度的提高,模拟结果与试验结果在一定范围内存在一致性。