基于ESP粉塵顆粒收塵機理建模研究.pdf

1、國家空氣質量標準的日益提高對靜電除塵理論研究和創(chuàng)新設計提出了更高的要求。如何有效地提高除塵效率，降低出口粉塵濃度，成為當前電除塵研究的重點問題。電除塵理論研究的需要眾多的實驗驗證，存在精確測量難度大、試驗周期長和受研究設備約束等問題，難以從整體上把握結構的優(yōu)化設計。除塵過程的仿真模擬能夠有效提供現(xiàn)實條件模擬和驗證分析，簡化了理論驗證過程和現(xiàn)場調試環(huán)節(jié)，為電除塵器的設計和運行提供重要參數(shù)，具有廣泛的社會、經(jīng)濟、環(huán)境效益。除塵理論分析、數(shù)值

2、模擬和實驗驗證相結合的研究方式已成為當前除塵領域研究的豐流方法。
　　本文對電除塵過程空間電場、粉塵輸運與濃度分布、粉塵層堆積和面電荷形成與耗散進行數(shù)學建模，通過數(shù)值仿真結果分析對除塵效率的影響因素，使除塵器理論模型精確度更高、適應性更廣泛。本文的豐要工作和創(chuàng)新點如下:
　　1.研究靜電除塵器的除塵機理，提出粉塵層堆積數(shù)學模型與電荷形成與耗散的數(shù)學模型。通過分析空間電場、氣流流場和粉塵輸運濃度分布數(shù)學控制方程，建立除塵模型數(shù)

3、值仿真的算法流程。本文采用流體仿真軟件FLUENT對流場流速和氣壓分布進行求解，空間電場和粉塵輸運方程采用有限差分的方法進行離散，分析求解區(qū)域的邊界條件并進行差分處理，通過Matlab軟件對整個振打周期進行迭代數(shù)值計算。
　　2.考慮除塵過程粉塵層沉積電荷對降低除塵效率的影響。提出在除塵器振打周期內受到堆積電荷的影響，電除塵的收塵效率數(shù)值是非穩(wěn)態(tài)的。數(shù)值結果探討在振打周期內，沉積電荷層對空間電場、粉塵驅進、粉塵層沉積和電荷堆積速率

4、的削弱作用，并提出保持理想除塵效率的振打清灰時間，為制定的除塵參數(shù)控制策略提供參考依據(jù)。
　　3.研究電除塵器中空間電場和粉塵濃度分布規(guī)律。線板距比例對電場強度分布有較大影響，獲取均勻電場需控制板線距比例在0.5～1，對窄極板除塵器需要增大板線距。同時探討極板表面湍流效應對流場的影響，探討粉塵空間濃度分布、粉塵堆積、電荷沉積過程與除塵效率作用關系。
　　本文建立的數(shù)學模型為除塵理論創(chuàng)新研究進行了精確描述，并為推進電除塵器的創(chuàng)