湿式电除尘在转炉煤气柜前应用的可行性研究

【摘要】：转炉是炼钢生产的主要方式,净化回收冶炼过程中产生的转炉煤气对于环境保护、节能降耗有极其重要的意义。当前,转炉烟气净化及回收的技术主要有两大类型:即日本的湿法系统(OG法)和德国的干法系统(LT法)。但无论是OG法还是LT法,入柜煤气的粉尘含量均大于10 mg/Nm3,需在煤气柜后设置电除尘器进行精除尘,才能供用户使用;另一方面,冶炼周期内大量不合格煤气因达不到回收要求而在入柜前被放散掉,放散的烟气粉尘含量高,严重污染环境。为了解决上述问题,本文结合现有OG法系统,提出将湿式电除尘应用在转炉煤气柜前的新工艺,并对其可行性进行了理论和试验研究,研究结果可用于指导工业设计。首先,分析了湿式电除尘在转炉煤气柜前应用的可行性,研究了转炉煤气介质在电除尘器中的电晕放电情况,得到了气体压力对煤气放电的影响规律,其伏安特性曲线随气体压力的增加逐渐下移,当气压为4 k Pa时,起晕电压低,火花放电电压高,二次电流值基本保持最大,放电效果最好。其次,研究了喷水对电除尘器伏安特性的影响规律,研究表明,随着喷水压力的升高,电晕电流先增大后减小,起晕电压先减小后增大,火花放电电压有减小的趋势。当水压为0.3 MPa~0.35 MPa时,电晕电流最大,起晕电压最低。即试验条件下最佳雾化气压为0.3 MPa~0.35 MPa。然后,试验研究了喷水压力对湿式电除尘器除尘效率的影响。结果表明,水雾对颗粒的静电脱除效率有一定的促进作用,随着喷水压力的升高,粉尘的脱除效率先增大后减小,水压为0.3MPa时除尘效率最高,比不喷水时提高约10%。最后,研究了水雾对微细颗粒物静电脱除的增强机理。对比原始粉尘和不喷水时极板收集粉尘粒径分布,湿式电除尘器使粉尘的凝并效率提高,有效降低了5μm以下尤其是亚微米颗粒物(减少73.9%)的含量,大幅度增加了10μm以上颗粒物的含量(增加4.4倍)。 【关键词】：转炉除尘 湿式电除尘器 气体放电 喷水压力 电晕电流 粉尘凝并
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：X757
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 绪论10-15
• 1.1 课题背景及研究的目的和意义10-11
• 1.2 转炉煤气回收净化系统的国内外研究现状11-13
• 1.2.1 OG法国内外研究现状11-12
• 1.2.2 LT法国内外研究现状12-13
• 1.3 本文的主要研究内容13-15
• 第2章 湿式电除尘器除尘机理15-24
• 2.1 气体放电原理15-19
• 2.1.1 场致发射15-16
• 2.1.2 碰撞电离16-17
• 2.1.3 气体的击穿17-18
• 2.1.4 电晕放电过程18-19
• 2.2 水雾形成原理19-20
• 2.3 尘粒荷电原理20-22
• 2.3.1 电场荷电21-22
• 2.3.2 扩散荷电22
• 2.4 湿式电除尘工作原理22-24
• 2.4.1 除尘工作原理22-23
• 2.4.2 除尘效率23-24
• 第3章 湿式电除尘在转炉煤气柜前应用的可行性分析24-28
• 3.1 工艺对比24-25
• 3.2 技术可靠性25-26
• 3.2.1 除尘效率高25
• 3.2.2 安全性高25-26
• 3.2.3 实践中运行良好26
• 3.3 经济效益26
• 3.4 烟气成分监测26-27
• 3.5 本章小结27-28
• 第4章 试验装置与内容28-37
• 4.1 试验装置28-34
• 4.1.1 气体放电装置28
• 4.1.2 电除尘试验系统28-32
• 4.1.3 测量装置32-34
• 4.2 试验内容34-37
• 4.2.1 气体放电试验34
• 4.2.2 喷水压力对电晕放电的影响试验34-35
• 4.2.3 除尘试验35-36
• 4.2.4 湿式电除尘器除尘机理的研究36-37
• 第5章 试验结果与分析37-52
• 5.1 气体放电试验37-38
• 5.2 喷水压力对电晕放电的影响38-41
• 5.2.1 喷水压力对伏安特性曲线的影响38-39
• 5.2.2 喷水压力对起晕电压的影响39-40
• 5.2.3 喷水压力对火花放电电压的影响40-41
• 5.3 除尘试验41-43
• 5.4 湿式电除尘器除尘机理的研究43-50
• 5.4.1 电晕放电对粉尘凝并的影响43-45
• 5.4.2 荷电水雾对粉尘凝并的影响45-48
• 5.4.3 水雾对微细颗粒物静电脱除的增强机理48-50
• 5.4 本章小结50-52
• 结论52-54
• 参考文献54-58
• 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果58-59
• 致谢59-60
• 作者简介60

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