烟气温度对电除尘器性能影响的数值模拟

闫东杰,庄 倩,玉 亚,丁 柳,张子昂

烟气温度对电除尘器性能影响的数值模拟

闫东杰*,庄 倩,玉 亚,丁 柳,张子昂

(西安建筑科技大学环境与市政工程学院,陕西省环境工程重点实验室,陕西 西安 710055)

采用计算流体动力学(CFD)软件对电除尘器进行三维数值模拟研究,通过自定义函数(UDF)实现电场、流场、颗粒场和温度场的4场耦合,研究烟气温度对电除尘器电场特性、流场特性和除尘效率的影响.结果显示:入口烟气质量流量相同时,当烟气温度从20℃上升到400℃时,平均电场强度从4.9×105V/m减小到1.4×105V/m,平均板电流密度从0.971mA/m2降至0.261mA/m2,但板电流密度分布的均匀性逐渐变好;烟气温度上升平均湍流强减小,离子风效应也随之减小.当入口烟气体积流量相同时,随着烟气温度的增加,颗粒运动轨迹线拉长,整体的颗粒捕集效率减低.降低烟气温度可以有效提高电除尘器的除尘效率.

烟气温度；电除尘器；数值模拟；除尘效率

根据使用温度的不同,电除尘器有高温电除尘、常规电除尘和低低温电除尘器.低低温电除尘技术是燃煤电厂烟气超低排放的重要技术,而高温电除尘技术在实现高效除尘的同时,有效利用了气体的显热、潜热及其中有用的资源,不同的使用温度,电除尘器性能差别较大[1-3].

研究发现高温条件下离子风对气体二次流的影响更为显著,高温加强了颗粒和流体间的相互作用,不利于颗粒捕集[4-5]. Yan等[6]分析了高温放电过程的机理,认为放电电流由电子电流和离子……