静电除尘器粉尘的排放要求及阻力影响 电除尘器因其阻力小、效率高、运行稳定可靠等优点在工业烟气除尘中广泛应用。随着经济和科技的发展,以及环保意识的提升,粉尘的排放要求越来越严格。流场设计是影响电除尘器能否高效稳定运行的关键因素之一。 此后,静电除尘器流场设计受到科研人员和工业界的重视。电除尘器流场设计较初主要依赖于设计者的经验或用一定比例物理模型进行试验来获得较为理想的流场设计方案。 电除尘器各室的流量分配相对偏差不超过士5%。若流量偏差太大,风量大的烟道容易磨损,同时电场风速高于设计值易导致除尘效率下降。为了使电除尘器各室流量分配均匀,需要在电除尘器进口烟道设置导流板,并采用数值模拟方法调整导流板结构、尺寸、位置,达到优化电除尘器流量分配的目的。由于流量分配均匀并不意味着电除尘器各收尘室的粉尘收集量也能达到平衡,通常情况下电除尘器粉尘量分配偏差大于烟气流量偏差,这是因为粉尘密度大于烟气密度,粒径大的粉尘惯性大,气流的携带作用较弱,因此在超低排放要求下,流场设计在解决流量平衡的同时也要解决电除尘器各收尘室粉尘量的平衡,即烟气量和粉尘量都达到相对平衡的状态是发挥电除尘器较佳性能的关键点之一。 采用离散相DPM模型对电除尘器粉尘颗粒流与气流分布进行祸合数值模拟,粉尘与气流从电除尘器入口烟道进入系统,入口边界采用均匀速度入口边界,导流板、壁面、极板采用壁面边界,孔板采用多孔跳跃边界,出口为压力边界。通过CFD模拟优化后,电除尘器两室流量偏差由士14.4%降低至士0.4%,粉尘量偏差由士24.3%降低至士1.8%,实现了电除尘器烟气流量和粉尘量均匀分配。 电除尘技术具有除尘效率高、适用范围广、运行费用较低、使用维护方便、无二次污染等优点,一直是燃煤电厂烟尘治理的主流技术。如美国烟尘排放限值为20mg/m3,电除尘器应用比例约80%;德国的烟尘排放限值为30mg/m3,电除尘器使用比例在85%以上,烟尘实际排放为10~20mg/m3。日本大部分地方制定的烟尘排放限值低于20mg/m3,其燃煤电厂几乎全部采用静电除尘器。根据我国电力企业联合会统计,截至2016年底,我国电除尘器在燃煤电厂的装机容量超过6亿千瓦,占比约为70%,我国电除尘器生产及使用数量均为世界第一。