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相变凝聚器中可凝结细颗粒脱除效率和能耗综合性能优化
1
作者
周刘松
《化学工程》
北大核心
2025年第2期71-77,共7页
针对可凝结细微颗粒难以脱除的问题,文中通过相变凝聚器对烟气进行降温形成过饱和环境,利用蒸汽凝结促使可溶颗粒物长大,并在惯性作用下,颗粒与换热管壁面碰撞而被捕集。基于可溶颗粒异质凝结理论构建双向耦合的CFD-DEM数值模型,分析关...
针对可凝结细微颗粒难以脱除的问题,文中通过相变凝聚器对烟气进行降温形成过饱和环境,利用蒸汽凝结促使可溶颗粒物长大,并在惯性作用下,颗粒与换热管壁面碰撞而被捕集。基于可溶颗粒异质凝结理论构建双向耦合的CFD-DEM数值模型,分析关键操作参数和结构参数对相变凝聚器性能的影响规律。结果表明:随着进口气速的增大,脱除效率先增大后减小;随着进口温度、管排数的减小,颗粒质量浓度、冷凝管壁温、管间距的增大,脱除效率减小;随着进口气速、管排数的增大,管间距的减小,装置压降逐渐增大。最后,基于组合元和遗传算法对关键参数进行多目标优化,优先考虑脱除效率的前提下,优化设计点较初始工况的脱除效率高出6.91%,压降仅增加约37.33 Pa。
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关键词
可溶颗粒
凝结生长
相变
凝聚
器
数值模拟
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职称材料
相变凝聚器对WESP提效研究及工程应用
被引量:
8
2
作者
王东歌
朱法华
+3 位作者
惠润堂
韦飞
许芸
王娴娜
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2016年第16期4349-4355,4518,共7页
针对当前燃煤电厂湿式电除尘器(WESP)工程应用中存在的局限,某电厂示范工程首次采用相变凝聚湿式电除尘一体化技术,即在WESP前端增设相变凝聚器,从而提高了WESP的全工况适应性和可靠性,为燃煤电厂超低排放改造提供了新思路。工程投运...
针对当前燃煤电厂湿式电除尘器(WESP)工程应用中存在的局限,某电厂示范工程首次采用相变凝聚湿式电除尘一体化技术,即在WESP前端增设相变凝聚器,从而提高了WESP的全工况适应性和可靠性,为燃煤电厂超低排放改造提供了新思路。工程投运后对系统的除尘效果进行现场实测,结果表明:机组负荷为600MW、WESP电压设定60k V时,相变凝聚器开启后,颗粒物排放浓度由开启前的1.59mg/m3降低至1.04 mg/m3,总除尘效率由88.30%提高至92.32%;机组负荷为500MW、WESP电压设定60k V时,相变凝聚器开启后,颗粒物排放浓度由开启前的1.27mg/m3降低至0.77mg/m3,总除尘效率由91.97%提高至95.14%,相变凝聚器对WESP除尘性能提效明显,特别是减少PM1等微细颗粒物的排放。同时,工作电压、运行负荷和颗粒物粒径大小等对WESP除尘性能也有一定影响。另外,相变凝聚器节水效果显著,在400~600 MW运行工况下可凝结水14~15t/h。
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关键词
颗粒物
湿式电除尘
器
(WESP)
相变
凝聚
器
(
ptc
)
工程应用
电压
负荷
粒径
节水
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职称材料
相变凝聚器内湿烟气核化特性模拟研究
被引量:
5
3
作者
王翔
王述浩
+1 位作者
段璐
李水清
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2020年第2期574-583,共10页
相变冷凝技术可实现烟气中水、热回收利用和多污染物的协同脱除,在烟羽治理中得到广泛应用。以高湿烟气相变冷凝过程中动力学事件为基础建立颗粒群平衡计算模型,对相变凝聚器内湿烟气核化特性进行研究,着重考察了烟气、管束、运行参数...
相变冷凝技术可实现烟气中水、热回收利用和多污染物的协同脱除,在烟羽治理中得到广泛应用。以高湿烟气相变冷凝过程中动力学事件为基础建立颗粒群平衡计算模型,对相变凝聚器内湿烟气核化特性进行研究,着重考察了烟气、管束、运行参数等对核化特性的影响。结果表明:相变凝聚器内湿烟气中的核化机制主要为异相成核,烟气中粒径大于2mm的颗粒浓度对核化速率影响显著;管径小于0.012m,过冷度小于20℃时,核化速率对管径、过冷度参数变化较为敏感;按照对核化速率的影响能力从大到小依次为:烟气湿度、过冷度、润湿特性、导热系数、管束直径。相同条件下,逆流布置形式下的平均核化速率高于顺流。研究结果为相变凝聚器材料比选、结构设计及工艺优化提供了参考依据。
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关键词
湿烟气
相变
凝聚
器
核化
群平衡
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职称材料
相变凝聚器内蒸汽凝结与细颗粒团聚规律研究
被引量:
17
4
作者
王述浩
李水清
+3 位作者
段璐
史文峥
薛建明
刘建民
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2017年第24期7230-7236,共7页
湿法脱硫后增加相变凝聚器,是基于多场团聚机制控制PM_(2.5)的重要技术之一,同时可以促进蒸汽凝结,有效改善烟囱后"大白烟"现象。文中以燃煤湿法脱硫含尘烟气为研究对象,基于蒸汽成核和颗粒碰撞聚并理论,分析了相变凝聚器入...
湿法脱硫后增加相变凝聚器,是基于多场团聚机制控制PM_(2.5)的重要技术之一,同时可以促进蒸汽凝结,有效改善烟囱后"大白烟"现象。文中以燃煤湿法脱硫含尘烟气为研究对象,基于蒸汽成核和颗粒碰撞聚并理论,分析了相变凝聚器入口烟气状态。通过建立群平衡方程,研究了相变凝聚器内蒸汽凝结与细颗粒物团聚规律。结果表明,增设相变凝聚器后,烟气温度降低,水蒸气在烟尘颗粒物表面快速凝结,并伴随团聚长大,直径1.0?m以上的颗粒/液滴数浓度增加,穿透窗口区0.1~1.0?m颗粒/液滴数浓度减少。相变凝聚器表现出良好的蒸汽凝结与细颗粒团聚脱除作用,尤其烟气温度降低较大时效果明显。此外,由于硫酸细液滴团聚作用,有效改善颗粒/液滴特性,将有利于后续电除尘中的荷电、迁移和脱除。
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关键词
相变
凝聚
器
蒸汽凝结
细颗粒
团聚
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职称材料
相变凝聚器内可溶颗粒生长及脱除过程
被引量:
1
5
作者
彭小成
金平
+1 位作者
王家瑞
王斯民
《化学工程》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第7期45-49,60,共6页
针对湿法脱硫过程形成的大量可溶性细微颗粒,加装相变凝聚器对烟气进行降温,利用蒸汽凝结促使可溶颗粒物长大,并在惯性作用下与换热管壁面碰撞从而被捕集脱除。基于凝结生长理论构建可溶颗粒在相变凝聚器内凝结生长的数值模型,分析气固...
针对湿法脱硫过程形成的大量可溶性细微颗粒,加装相变凝聚器对烟气进行降温,利用蒸汽凝结促使可溶颗粒物长大,并在惯性作用下与换热管壁面碰撞从而被捕集脱除。基于凝结生长理论构建可溶颗粒在相变凝聚器内凝结生长的数值模型,分析气固两相的相互作用和流动特性。结果表明:可溶颗粒凝结生长后,最大粒径超过40μm,平均粒径从入口处的1μm增大至出口处的9.16μm,水汽凝结释放大量热量提高了气相主体温度。在此基础上,分析进口气速、颗粒质量浓度以及水蒸气质量分数对颗粒脱除效率的影响,当速度达到5 m/s左右时,脱除效率达到最高为48.8%;颗粒质量浓度增加,脱除效率下降,但下降速度逐渐减小;随进口烟气水蒸气质量分数的增加,脱除效率呈线性增大。
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关键词
可溶颗粒
凝结生长
相变
凝聚
器
数值模拟
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职称材料
题名
相变凝聚器中可凝结细颗粒脱除效率和能耗综合性能优化
1
作者
周刘松
机构
中国石化集团南京化学工业有限公司
出处
《化学工程》
北大核心
2025年第2期71-77,共7页
文摘
针对可凝结细微颗粒难以脱除的问题,文中通过相变凝聚器对烟气进行降温形成过饱和环境,利用蒸汽凝结促使可溶颗粒物长大,并在惯性作用下,颗粒与换热管壁面碰撞而被捕集。基于可溶颗粒异质凝结理论构建双向耦合的CFD-DEM数值模型,分析关键操作参数和结构参数对相变凝聚器性能的影响规律。结果表明:随着进口气速的增大,脱除效率先增大后减小;随着进口温度、管排数的减小,颗粒质量浓度、冷凝管壁温、管间距的增大,脱除效率减小;随着进口气速、管排数的增大,管间距的减小,装置压降逐渐增大。最后,基于组合元和遗传算法对关键参数进行多目标优化,优先考虑脱除效率的前提下,优化设计点较初始工况的脱除效率高出6.91%,压降仅增加约37.33 Pa。
关键词
可溶颗粒
凝结生长
相变
凝聚
器
数值模拟
Keywords
soluble particles
condensation growth
phase-change agglomerator
numerical simulation
分类号
TE121 [石油与天然气工程—油气勘探]
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职称材料
题名
相变凝聚器对WESP提效研究及工程应用
被引量:
8
2
作者
王东歌
朱法华
惠润堂
韦飞
许芸
王娴娜
机构
江苏省大气环境与装备技术协同创新中心(南京信息工程大学)
国电科学技术研究院
出处
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2016年第16期4349-4355,4518,共7页
基金
环保公益性行业科研(201509021)
中国国电集团公司科技项目(2014-01)~~
文摘
针对当前燃煤电厂湿式电除尘器(WESP)工程应用中存在的局限,某电厂示范工程首次采用相变凝聚湿式电除尘一体化技术,即在WESP前端增设相变凝聚器,从而提高了WESP的全工况适应性和可靠性,为燃煤电厂超低排放改造提供了新思路。工程投运后对系统的除尘效果进行现场实测,结果表明:机组负荷为600MW、WESP电压设定60k V时,相变凝聚器开启后,颗粒物排放浓度由开启前的1.59mg/m3降低至1.04 mg/m3,总除尘效率由88.30%提高至92.32%;机组负荷为500MW、WESP电压设定60k V时,相变凝聚器开启后,颗粒物排放浓度由开启前的1.27mg/m3降低至0.77mg/m3,总除尘效率由91.97%提高至95.14%,相变凝聚器对WESP除尘性能提效明显,特别是减少PM1等微细颗粒物的排放。同时,工作电压、运行负荷和颗粒物粒径大小等对WESP除尘性能也有一定影响。另外,相变凝聚器节水效果显著,在400~600 MW运行工况下可凝结水14~15t/h。
关键词
颗粒物
湿式电除尘
器
(WESP)
相变
凝聚
器
(
ptc
)
工程应用
电压
负荷
粒径
节水
Keywords
particlulate matters
WESP
ptc
engineering application
voltage
load
particle size
water-saving
分类号
TM [电气工程]
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职称材料
题名
相变凝聚器内湿烟气核化特性模拟研究
被引量:
5
3
作者
王翔
王述浩
段璐
李水清
机构
热科学与动力工程教育部重点实验室(清华大学)
出处
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2020年第2期574-583,共10页
基金
国家重点研发计划项目(2016YFB0600602).
文摘
相变冷凝技术可实现烟气中水、热回收利用和多污染物的协同脱除,在烟羽治理中得到广泛应用。以高湿烟气相变冷凝过程中动力学事件为基础建立颗粒群平衡计算模型,对相变凝聚器内湿烟气核化特性进行研究,着重考察了烟气、管束、运行参数等对核化特性的影响。结果表明:相变凝聚器内湿烟气中的核化机制主要为异相成核,烟气中粒径大于2mm的颗粒浓度对核化速率影响显著;管径小于0.012m,过冷度小于20℃时,核化速率对管径、过冷度参数变化较为敏感;按照对核化速率的影响能力从大到小依次为:烟气湿度、过冷度、润湿特性、导热系数、管束直径。相同条件下,逆流布置形式下的平均核化速率高于顺流。研究结果为相变凝聚器材料比选、结构设计及工艺优化提供了参考依据。
关键词
湿烟气
相变
凝聚
器
核化
群平衡
Keywords
wet flue gas
phase-change agglomerators
nucleation
population balance model
分类号
X701 [环境科学与工程—环境工程]
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职称材料
题名
相变凝聚器内蒸汽凝结与细颗粒团聚规律研究
被引量:
17
4
作者
王述浩
李水清
段璐
史文峥
薛建明
刘建民
机构
清华大学热科学与动力工程教育部重点实验室
国电科学技术研究院
出处
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2017年第24期7230-7236,共7页
基金
国家重点研发计划项目(2016YFB0600602)~~
文摘
湿法脱硫后增加相变凝聚器,是基于多场团聚机制控制PM_(2.5)的重要技术之一,同时可以促进蒸汽凝结,有效改善烟囱后"大白烟"现象。文中以燃煤湿法脱硫含尘烟气为研究对象,基于蒸汽成核和颗粒碰撞聚并理论,分析了相变凝聚器入口烟气状态。通过建立群平衡方程,研究了相变凝聚器内蒸汽凝结与细颗粒物团聚规律。结果表明,增设相变凝聚器后,烟气温度降低,水蒸气在烟尘颗粒物表面快速凝结,并伴随团聚长大,直径1.0?m以上的颗粒/液滴数浓度增加,穿透窗口区0.1~1.0?m颗粒/液滴数浓度减少。相变凝聚器表现出良好的蒸汽凝结与细颗粒团聚脱除作用,尤其烟气温度降低较大时效果明显。此外,由于硫酸细液滴团聚作用,有效改善颗粒/液滴特性,将有利于后续电除尘中的荷电、迁移和脱除。
关键词
相变
凝聚
器
蒸汽凝结
细颗粒
团聚
Keywords
phase-change agglomerator
vapor condensate
fine particulates
coagulation
分类号
X51 [环境科学与工程—环境工程]
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职称材料
题名
相变凝聚器内可溶颗粒生长及脱除过程
被引量:
1
5
作者
彭小成
金平
王家瑞
王斯民
机构
西安交通大学化学工程与技术学院
中石化(大连)石油化工研究院有限公司
出处
《化学工程》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第7期45-49,60,共6页
基金
国家自然科学基金资助项目(22108216)。
文摘
针对湿法脱硫过程形成的大量可溶性细微颗粒,加装相变凝聚器对烟气进行降温,利用蒸汽凝结促使可溶颗粒物长大,并在惯性作用下与换热管壁面碰撞从而被捕集脱除。基于凝结生长理论构建可溶颗粒在相变凝聚器内凝结生长的数值模型,分析气固两相的相互作用和流动特性。结果表明:可溶颗粒凝结生长后,最大粒径超过40μm,平均粒径从入口处的1μm增大至出口处的9.16μm,水汽凝结释放大量热量提高了气相主体温度。在此基础上,分析进口气速、颗粒质量浓度以及水蒸气质量分数对颗粒脱除效率的影响,当速度达到5 m/s左右时,脱除效率达到最高为48.8%;颗粒质量浓度增加,脱除效率下降,但下降速度逐渐减小;随进口烟气水蒸气质量分数的增加,脱除效率呈线性增大。
关键词
可溶颗粒
凝结生长
相变
凝聚
器
数值模拟
Keywords
soluble particles
coagulation growth
phase-change agglomerator
numerical simulation
分类号
TK121 [动力工程及工程热物理—工程热物理]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
相变凝聚器中可凝结细颗粒脱除效率和能耗综合性能优化
周刘松
《化学工程》
北大核心
2025
0
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职称材料
2
相变凝聚器对WESP提效研究及工程应用
王东歌
朱法华
惠润堂
韦飞
许芸
王娴娜
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2016
8
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职称材料
3
相变凝聚器内湿烟气核化特性模拟研究
王翔
王述浩
段璐
李水清
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2020
5
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职称材料
4
相变凝聚器内蒸汽凝结与细颗粒团聚规律研究
王述浩
李水清
段璐
史文峥
薛建明
刘建民
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2017
17
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职称材料
5
相变凝聚器内可溶颗粒生长及脱除过程
彭小成
金平
王家瑞
王斯民
《化学工程》
CAS
CSCD
北大核心
2023
1
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职称材料
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