学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

增压富氧燃烧烟气电除尘的理论计算与试验研究

作　者: 杜文尧
导　师: 高正阳
学　校: 华北电力大学
专　业: 工程热物理
关键词: 增压富氧电除尘起晕电压多目标规划数值计算
分类号: X701.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 24次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

针对增压富氧燃烧的烟气特性,设计搭建了可承受2MPa气压的电除尘器电晕放电特性试验台。进行了在以二氧化碳为介质时不同的温度、压力、线板间距、密度、水蒸气含量等条件下的放电特性试验,确定了各因素对放电特性的影响规律,对比分析了试验装置以二氧化碳为介质与以常规燃烧烟气为介质两种条件下的起晕电压的变化规律,进而采用模糊性多目标优化方法,对静电除尘器进行了优化设计,并针对设计结果进行了数值计算。试验研究与数值计算表明:在介质是二氧化碳的条件下,放电过程中的伏安特性与空气介质下的伏安特性相比,具有很强的相似性;温度上升,起晕电压会出现下降,但是下降的速率并不明显。压力和线板间距上升,起晕电压均会明显增大;在线板间距不变时,起晕电压的变化与密度呈正比关系;与常规燃烧产生的烟气相比,二氧化碳为介质时的起晕电压相对要大。由于电除尘起晕电压等基础特性的改变,建立了电除尘器的多目标优化设计模型,并针对增压富氧燃烧的烟气进行了优化设计,并将设计结果用于数值计算。数值计算结果表明,影响烟气离子迁移率的因素包括温度和压力,其中压力是主要因素,随着压力的升高,离子迁移率下降,温度上升,离子迁移率上升;尘粒荷电包括电场荷电和扩散荷电两种机理,对于小粒径尘粒,扩散荷电比较明显,而对于大粒径尘粒,电场荷电占主导作用;适当的增大外加电压,减小烟气流速,采用合理的线板间距和线间距,有利于提高除尘效率。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-9
第1章绪论  9-15
  1.1 选题背景及意义  9-10
  1.2 国内外研究现状  10-13
    1.2.1 富氧燃烧方面  10-12
    1.2.2 电除尘器方面  12-13
  1.3 课题研究内容  13-15
第2章静电除尘机理及数学模型  15-26
  2.1 静电除尘机理  15-18
    2.1.1 气体电离和电晕放电  15-16
    2.1.2 尘粒的运动和捕集  16-18
  2.2 静电除尘器的数学模型  18-25
    2.2.1 电场  18-20
    2.2.2 粒子荷电  20-22
    2.2.3 粒子捕集  22-25
  2.3 改进的多倚奇除尘理论  25
  2.4 本章小结  25-26
第3章电除尘放电特性的试验研究  26-38
  3.1 引言  26
  3.2 电除尘放电特性试验系统及测试方法  26-27
  3.3 试验工况和内容  27-28
    3.3.1 试验工况  27-28
    3.3.2 试验内容  28
  3.4 试验结果和分析  28-37
    3.4.1 常压下的伏安特性  28-29
    3.4.2 温度对起晕电压的影响  29-30
    3.4.3 气体压力对起晕电压的影响  30-31
    3.4.4 线板间距对起晕电压的影响  31-32
    3.4.5 密度对起晕电压的影响  32-34
    3.4.6 水蒸气对起晕电压的影响  34-35
    3.4.7 常规燃烧烟气条件下的放电特性  35-37
  3.5 本章小节  37-38
第4章电除尘器的多目标优化设计  38-48
  4.1 引言  38
  4.2 电除尘器多目标优化设计模型  38-41
    4.2.1 除尘装置占地面积的最优函数  38-39
    4.2.2 气流速度的最优函数  39
    4.2.3 除尘效率的最优函数  39-40
    4.2.4 收尘极板面积的最优函数  40-41
  4.3 电除尘器多目标优化设计模型的求解  41-45
    4.3.1 多目标优化概述  41
    4.3.2 模糊性多目标优化的方法  41-42
    4.3.3 各目标函数隶属度函数的确定  42-44
    4.3.4 多目标优化问题求解  44-45
  4.4 电除尘器多目标优化设计  45-47
  4.5 本章小结  47-48
第5章电除尘器的数值计算  48-60
  5.1 引言  48
  5.2 数值计算的物理模型  48-50
    5.2.1 研究对象和计算区域  48-49
    5.2.2 已知条件  49-50
  5.3 计算结果和分析  50-58
    5.3.1 除尘空间的电场特性  50-52
    5.3.2 烟气的离子迁移率  52-54
    5.3.3 尘粒荷电量的计算  54-55
    5.3.4 烟气除尘效率的数值计算  55-58
  5.4 本章小结  58-60
第6章结论与展望  60-62
  6.1 本文的研究成果  60
  6.2 下一步工作展望  60-62
参考文献  62-65
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果  65-66
致谢  66-67
详细摘要  67-75

增压富氧燃烧烟气电除尘的理论计算与试验研究

内容摘要

全文目录

相似论文