宝钢股份高炉煤气干法除尘与湿法除尘的选择

对高炉煤气除尘系统是选择干法除尘还是湿法除尘进行了探讨。以宝钢股份高炉煤气干法除尘与湿法除尘运行数据为基础,重点分析比较了煤气干法除尘与湿法除尘的TRT发电量及发电效率,提出了煤气干法除尘TRT发电效率低于湿法除尘的新观点。认为,传统观念中煤气干法除尘的发电量比湿法除尘增加30%,是建立在炉顶温度适宜,且TRT发电效率保持湿法除尘水平的基础上;宝钢股份高炉的运行数据表明,与煤气湿法除尘相比,干法除尘TRT电能转化效率低,同等条件下的发电量仅增加15.9%,而TRT发电效率低9.33%。

气体除尘技术研究进展

随着我国环保法规的日益严格,气体除尘技术得到了快速发展。重点介绍了几种具有发展前景的干式和湿式除尘方法,对比了不同类型除尘器的工作机制、影响因素及各除尘技术的优势与局限,并探讨了组合除尘技术的研究与应用情况,最后对气体除尘技术未来发展方向进行了展望。旋风除尘技术已经在众多工业场合被广泛应用,未来突破的重点是提高旋风分离器除尘效率、降低运行压降;静电除尘技术成熟,但占地面积较大,设备小型化是未来方向发展,且设备稳定性需进一步提高;湿法除尘技术除尘效率较高,但洗涤水利用率低、热能损失大,存在二次污染问题,未来发展应更加注重节能环保;单一除尘技术已不能满足现代工业生产的需求,开发高效率和经济性的组合除尘技术是气体除尘技术的未来发展趋势。

棉花加工企业除尘设备的合理选择

2018年以来,我国棉花加工企业逐渐将旋风除尘器(行业内称作沙克笼)更换成纺织行业使用的多层套筒式(复合圆笼)除尘机组,以及其他行业使用的脉冲布袋除尘器、脉冲喷吹滤筒除尘器、湿式除尘器等。大多数棉花加工企业一条生产线配两台多层套筒式除尘机组,随着使用中遇到的一些问题,以及对纤维性粉尘除尘原理认识的提升,发现需要调整配置,增加台时处理风量和台数。近两年棉花加工企业出现了很多大风量除尘机组,虽然减少了设备台数、占地面积,更加集约化、大型化,但是也需要注意其带来的新问题。

轴流式对旋除尘风机的结构优化与性能研究

为了提高轴流式对旋除尘风机的除尘性能,研究各个参数相互之间的干扰,对其一级叶轮叶片数量、二级叶轮叶片数量、一二级叶轮距离、风筒直径和叶轮至进口距离这5个主要的结构参数进行优化改进和参数匹配。采取正交试验法,通过FLUENT对各结构参数下的风机除尘过程进行模拟仿真试验,分析风机除尘作业时内部流场和进出口速度、压力分布情况,给出综合评价风机除尘性能公式,得到轴流式对旋除尘风机各个参数的影响程度由大到小分别为一级叶轮叶片数量、风筒直径、二级叶轮叶片数量、一二级叶轮距离、叶轮至进口距离,并通过计算分析得到风机结构的最佳参数组合。

负离子除尘技术在隧道中的应用与数值模拟研究

以武隆隧道为例,采用便携式负离子发生器进行现场测试,验证了负离子的消耗与除尘的有效性。对武隆隧道中应用负离子净化系统的除尘效果进行了数值模拟。结果表明:隧道内的电场以电极为中心呈环形分布且向外不断扩展;随着粉尘颗粒粒径的增大,荷电量增大,在电场力的作用下粉尘颗粒越容易发生偏移运动;在作用时间为600 s时,对2.5μm与10μm粉尘的除尘率分别为63.57%与99.00%;增大工作电压可以有效提高除尘率。

双区与单区电除尘器内部流场电场对比研究

电除尘器内部电场和流场特性对除尘器的除尘性能有重要影响。该文使用Fluent模拟软件对相同比尘集面积的单区与双区电除尘器进行数值模拟,对比单区和双区电除尘器的电场强度、电流密度分布和不同电场风速下的内部流场变化,以此分析电除尘器对不同粒径颗粒除尘效率的影响和双区电除尘器能够高效率捕集高比电阻粉尘的原因。结果表明,双区电除尘器荷电区电流密度与电场强度和单区电除尘器分布相似,单区电除尘器的平均板电流密度为0.56 mA/m^(2),平均电场强度为2.20 kV/cm,双区电除尘器荷电区的平均板电流密度为0.51 mA/m^(2),平均电场强度为2.40 kV/cm。但双区电除尘器收尘区的电场与流场特性和单区电除尘器差别较大,双区电除尘器收尘区平均板电流密度为0.0036 mA/m^(2),只为单区电除尘器的0.6%,而平均电场强度为4.0 kV/cm,是单区电除尘器场强的1.8倍,且双区电除尘收尘区流场分布较均匀,受离子风影响小。收尘区内低电流密度,高电场强度,较少的离子风扰动是双区电除尘器有效捕集高比电阻粉尘,避免反电晕发生的主要原因。

旋风滤布除尘器的除尘性能研究

为了解决传统旋风除尘器对颗粒捕集效率差、袋式除尘器使用寿命短等问题,将传统旋风除尘与滤布除尘有效结合,形成一种优势互补的一体式旋风滤布除尘装置。采用数值模拟和试验相结合的方法,探究在不同出口压力的条件下,旋风滤布除尘器的除尘效率及压力损失情况。利用Fluent软件对旋风滤布除尘器的除尘性能进行模拟,模拟采用雷诺应力模型(Reynolds Stress Model, RSM)和多相流模型(Discrete Phase Model, DPM)。通过搭建试验平台,测试除尘装置的除尘性能,验证数值模拟的可靠性与正确性。结果表明:旋风滤布除尘器的除尘效率相对于旋风除尘有明显的提高,旋风滤布除尘器的除尘效率与出口负压呈正相关,旋风滤布除尘总效率随出口负压的增加而逐渐增加,且旋风滤布除尘器除尘效率的最小值都高于旋风除尘部分除尘效率的最大值;旋风滤布除尘器的压力损失随出口负压的增加而线性增大,压力损失增大使得除尘器损耗的功率也增多,且压力损失的上升速度快于除尘效率的提升速度;在旋风滤布除尘器中,负压增大后,旋风除尘捕获大粒径颗粒,逃逸到滤布部分的颗粒粒径都较小,降低了滤布被大颗粒划破的风险,提高了滤袋的使用寿命。

燃煤电厂袋式除尘器环保与节能耦合的性能优化研究

燃煤电厂袋式除尘系统在进行超低排放的过程中会消耗大量能源,为了使除尘器在满足出口烟气浓度排放指标的情况下以最优能耗的状态运行,收集燃煤电厂运行期间的监测数据,通过对除尘系统中涉及到能量的消耗及组成进行分析,建立单位质量除尘能耗指标模型和除尘效率指标,并研究灰分、燃煤热值和发电机组负荷率对除尘系统的影响规律。结果表明:除尘效率随灰分增加而提高,单位质量除尘能耗随灰分增加而减少并在灰分为18%时获得最佳能耗,燃煤热值的增加会使单位质量除尘能耗整体上升,但除尘系统在高热值区间运行较为稳定,机组负荷率在中高区间时,单位质量除尘能耗几乎没有变化,但设备能耗随负荷率的增加而线性增大,当机组超负荷时,最佳单位质量除尘能耗值会大幅上升,使得系统工作效益较低。

双巷干式除尘成套装置研制及试验研究

针对双巷掘进工艺特点,研制了以高负压矿用干式除尘器、除尘风筒联动三叉、除尘风筒气动伸缩装置等组成的双巷干式除尘成套装置。构建试验装置,对干式除尘器除尘效率、配套90 m风筒后的吸风量、模拟井下供风条件对巷道综合除尘效果进行了模拟试验,并在煤矿井下进行了使用。对干式除尘器主机进行高负压设计,采用3级对旋风机,相比传统2级对旋风机,除尘吸风量提高40%,压力提升45%;除尘风筒三叉采用风门联动控制,避免了人为操作失误的可能;采用除尘风筒气动伸缩装置,可实现除尘风筒随连采机作业自动伸缩,在截割粉尘源头进行吸尘,提高掘进面除尘效果。

基于YOLOv3的袋式除尘器滤袋破损自动检测方法

干式除尘装置中袋式除尘器的滤袋在长时间使用后会出现破损,造成能源消耗增加、除尘效率降低、污染环境等严重问题。为此,本文采用在除尘舱室处搭建粉尘烟雾检测摄像头,并基于YOLOv3算法检测袋口烟雾的泄漏情况。试验检测步骤:①根据真实除尘舱室尺寸设计袋式除尘器袋口烟雾泄漏实验室平台,采集不同洞口烟雾泄漏的图像数据;②使用软件标注这些图像数据;③搭建Darknet深度学习框架,采用YOLOv3算法对图像数据进行训练,并依据模型计算结果识别破袋情况。结果表明:模型对于批量图像的识别准确率能达到91%以上,对于连续视频的识别准确率可达95.65%。本文系统可以减少除尘器运行中的人工检测,降低工厂人力资源成本和工人劳动强度,可以避免生产中的安全隐患和损失,可以为工厂的生产安全及定期维护提供技术指导,也为全厂智能化生产提供了有效的方案。

两种棉花加工企业专用新型除尘机组

棉花加工企业专用除尘设备就是通过除尘设备将空气中的各类杂质和空气分离开来,将各类杂质(沙土、粉尘、灰分、杂质、棉长纤维和短纤维)回收利用,使净化达标后的空气可以直接排放至大气中。2017年一部分棉花加工企业开始尝试采用圆笼式(多点吸转网式)除尘机组,就是将原纺织专用的除尘设备改造后逐步推广使用在轧花企业。这种方法取得了一定的效果,尤其是对皮棉汇集输送和皮棉清理机引风、不孕籽回收引风的低压风机除尘效果还不错;但是籽棉清理的多级输送、烘干的高压风机产生的高风压、高密度的灰分杂物混合到低压风机一起处理显得力不从心,基本上无法满足除尘、环保的要求。

低阻文丘里振弦栅除尘系统内流场模拟研究

为探究除尘系统流场分布情况以及粉尘与液滴颗粒对除尘系统性能的影响,运用Fluent模拟研究气态单相流、气固两相流和气固液三相流的流场分布情况,分析除尘器在不同工况条件下压力与流场分布规律以及颗粒的运动情况。结果表明:除尘系统流场主要受除尘器结构的影响,受粉尘颗粒的影响较小;液滴颗粒的存在会提高系统的除尘效率;加入液滴颗粒后,粉尘运动凌乱度增强,与液滴碰撞作用加强,促进了细微粉尘的凝聚,但同时会影响除尘器流场稳定性,增加除尘系统阻力损失。

基于CPFD方法的生物质燃气旋风分离陶瓷膜一体化除尘器仿真

为缩短高温燃气除尘工艺,提高除尘效率,提出了一种耦合复合陶瓷膜组的一体化旋风除尘器。在温度为573 K的条件下对陶瓷膜的流动阻力进行了实验研究,考察了流量和压力对单个陶瓷膜过膜压降的影响,得到过膜压降与流速之间的关系式,基于计算颗粒流体力学(CPFD)方法模拟了除尘器内部的气固两相流动特性,探讨了生物质燃气除尘过程中内部颗粒的分布规律、速度和停留时间,探究了复合陶瓷膜组对除尘器压降和效率的影响。结果表明:在入口温度为573 K、压力为111325 Pa、进口气体积流量为7909 m^(3)/h的条件下,较之无陶瓷膜组的除尘器,一体化除尘器内部粉尘颗粒的停留时间更长,其对粉尘颗粒捕集效率更高,颗粒聚集性能更好,除尘效率从91.2%提升至99.7%,然而总体压降增大了78 Pa。

岩巷掘进工作面控风净化除尘系统设计与应用

针对岩巷掘进工作面压风风流携带迎头粉尘弥漫扩散造成粉尘治理难度大的问题,提出了掘进面“控风—净化”综合粉尘治理方案,构建了由湿式旋流除尘器、易装拆控尘装置、便移式负压风筒等组成的岩巷掘进面高效除尘系统,对比分析了除尘系统的不同安装方案对除尘效果的影响;综合考虑现场除尘效果与劳动强度,明确了湿式旋流除尘器最佳安装方案以及负压风筒与控尘装置的最优安装位置。在某矿辅运大巷岩巷掘进面进行了现场应用,结果表明:当负压风筒安装至通风风筒对侧,吸尘口距巷道迎头3 m,控尘装置位于通风风筒压风口后方5 m时,迎头高浓度粉尘在通风风筒压风、控尘装置控风及除尘器抽尘共同作用下被控制在迎头附近,并不断向负压风筒吸尘口运移最终被除尘器抽入净化,除尘器前方全尘和呼尘除尘效率分别达到95.9%和94.9%以上,除尘器后方全尘和呼尘除尘效率分别达到96.5%和95.4%以上,显著提升了巷道可见度,有效解决了岩巷掘进面通风造成的粉尘治理难题。

煤层钻孔孔口处除尘设计与试验研究

为解决碎软煤层干式钻进施工过程中粉尘污染严重的问题,采用多级湿式除尘技术,并基于气水射流泵喷雾除尘原理,研发了一种新型煤层钻孔孔口除尘装置。通过数值模拟对除尘装置的结构参数进行了优化,并在中煤平朔小回沟煤矿开展了现场试验。结果表明,煤层钻孔孔口除尘装置二级除尘单元的最优喉嘴距为180 mm。煤层钻孔孔口除尘装置一级除尘单元的喷嘴角度选择95°最为合适,可实现集尘罩内全空间覆盖。供气压力0.6 MPa、供水压力0.3 MPa为二级除尘单元的最佳工作参数,该气水压配比下钻孔下风侧15 m内除尘效率可达到87.5%。在煤层钻孔孔口除尘装置采用二级湿式除尘并连接瓦斯抽采系统时,钻孔下风侧15 m内除尘效率达到了90.1%,此除尘模式可有效改善钻孔施工作业环境。

基于调整局部滤袋渗透率的袋式除尘器流量分配方法

矿山开采、矿石破碎等过程产生大量粉尘,袋式除尘器是去除含尘气流中颗粒物的有效设备。袋式除尘器在运行中存在滤袋过滤风量分配不均问题,现有增加导流板的方式增加了结构的复杂性。为解决中箱体下进风袋式除尘器滤袋质量流量分配不均的问题,提出一种基于调整部分滤袋渗透率的滤袋质量流量均匀分配方法。首先,选择Realizable k-ε双方程模型进行模型袋式除尘器流场的数值模拟,通过数值模拟结果与模型实验的结果对比验证了模拟方法的正确性;然后建立安装160条滤袋的中箱体下进风除尘器几何模型,利用数值模拟方法分析了0.5~1.2 m/min过滤风速下除尘器内流场特征、滤袋的质量流量分配规律和均匀性;最后以1 m/min过滤风速下滤袋质量流量分配不均问题为例,设计了减小质量流量大的出口侧滤袋渗透率的方法;并根据达西公式和滤料阻力计算公式,给出了渗透率与滤料厚度、纤维直径和填充率之间的关系。结果表明:本研究模型下,过滤风速增高会使滤袋质量流量分配更不均匀,除尘器出口侧滤袋的质量流量逐渐增大;将流量偏大区域的8~10列滤袋的渗透率由2.0×10^(−11) m^(2)减小到1.7×10^(−11) m^(2),可使滤袋质量流量分布均方根偏差由0.158降低到0.099,且除尘器初始阻力的增长仅为6.1%,方法具有可行性。在滤料制作过程中可进行滤料渗透率的调整,故通过调整局部滤袋渗透率使滤袋质量流量分布均匀的方法可行。

除尘器箱体立柱稳定性增强方法研究

除尘器箱体立柱主要的破坏方式是丧失稳定性。为提高其承载能力,优化除尘装备结构设计,研究箱体立柱稳定性增强构造方法。采用非线性有限元方法,针对除尘器箱体加劲钢墙板—H型钢立柱结构体系,考虑初始缺陷影响,研究箱体立柱失稳机理。受墙板蒙皮作用,立柱呈现为前翼缘与腹板组成前半部分截面整体弯扭与腹板局部鼓曲相伴发生的相关失稳,且失稳发生在邻近柱顶的高压应力区域。针对失稳特征提出立柱稳定性增强构造措施,即在顶部区域立柱前翼缘两侧加焊加固钢板,加固钢板上、下边界与L形横隔板焊接连接。考察了加固钢板宽度、厚度,L形横隔板厚度以及加固钢板布置范围等因素对于立柱稳定承载力的影响,在此基础上提出了立柱稳定性增强构造的合理设计方法。采取该稳定性增强构造措施后,立柱稳定承载力得以明显提高。

安全工程专业工业通风与除尘课程教学探索与实践

工业通风与除尘课程是安全工程专业的重要课程,因其学习难度大,教学中面临诸多挑战。文章基于课程开设的必要性,结合学情分析,梳理了该课程在教学中存在的问题,进而从重构和丰富课程教学内容、优化教学模式、用好智慧教学平台、多维度进行课程考核、加强课程思政教学等方面开展了教学改革及实践,并取得了较好的教学改革效果。

基于LC谐振的半桥式高压除尘电源研究与设计

随着环保意识的加强,人们对各种工业尾气的排放要求越来越严,给厂矿企业带来了很大压力,针对该情况,研制一种可以产生高电压、小电流的高压除尘电源.设计了电源的LC谐振主电路和控制电路、保护电路,保证电源工作的安全性和可靠性.通过实验验证了电源具有工作频率范围宽,电压调节宽度大等特点,电源实用性强,具有广泛的推广应用价值.

煤炭工业除尘系统研究

文章首先介绍了煤炭工业除尘的必要性,并且对煤炭工艺环节除尘方法进行了梳理总结,介绍了煤炭工业中5种不同车间的产尘点的除尘方法,详细介绍了负压除尘系统和干雾抑尘系统的组成,以及针对主要设备选型给出了计算方法,并总结出了在工程项目种常用的除尘方法设计的一般步骤,对各种产尘点,采用不同的除尘方式进行了阐述,并提出了不同的除尘方法应注意的问题,介绍了不同的除尘方式的优缺点,对以后工程中设计与实施具有重要的借鉴意义。