离子风静电除尘器集尘效率数值仿真研究

朱 林，刘树林，刘柏清，蒋漳河

(1.广州特种机电设备检测研究院/国家防爆设备质量监督检验中心(广东)，广东 广州 510760；2.西安科技大学，陕西 西安 710000)

随着我国技术的进步和工业化进程加快，对环境的重视越来越高。尤其在燃煤行业，对排放到大气中的物质要求严格控制。静电除尘器作为一种有效的除尘设备，广泛应用于钢铁工业、燃煤电厂、水泥生产工业等粉尘产生量较大的场所。静电除尘器是利用集尘器内部的放电单元，电离周边空气，形成自由移动的离子，流经静电除尘器的粉体颗粒在经过放电电极附近时，由于静电力的作用，粉体颗粒的运动轨迹被改变了，向负极的集尘板方向运动，从而达到粉尘收集的作用。静电除尘器主要包括4个相互耦合的物理过程：①气体的电离；②粉尘颗粒荷电；③带电的粉尘颗粒向集尘板运动；④粉尘颗粒的收集。实践表明，静电除尘器与其他类型的除尘器相比，具有耗能少、除尘效率高的优点，尤其对于0.01～50 μm的烟气粉尘，效果更加显著。除此之外，静电除尘器还可用于温度高、压力大的烟气回收场合[1-2]。

本文通过计算流体力学模型(CFD)研究离子风对静电除尘器内流场和粉尘收集效率的影响，该模型耦合了电晕放电、气体流、颗粒荷电及传输。并给出了各种模型的数学表达式。应用COMSOL Multiphysics多物理场仿真软件对不同放电电压下的流体速度、空间电荷密度、不同粒径颗粒集尘效果等参数进行仿真，并对仿真结果进行了分析和讨论。……