高溫氣體過濾技術(shù)與設備

目錄
前言
第1章 引言 1
1.1 高溫氣體凈化與氣固分離技術(shù) 1
1.2 高溫氣固分離技術(shù)的發(fā)展歷程 3
1.3 高溫氣固分離技術(shù)的工程應用領域 8
1.3.1 燃煤增壓流化床燃燒聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù) 8
1.3.2 整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù) 12
1.3.3 煤氣化技術(shù) 15
1.3.4 粉煤熱解技術(shù) 17
1.3.5 催化裂化煙氣能量回收系統(tǒng) 18
1.3.6 催化裂化汽油吸附脫硫工藝 20
1.3.7 生物質(zhì)氣化工藝 21
1.3.8 垃圾焚燒和熱解工藝 22
1.3.9 冶金過程高溫煙氣和煤氣的余熱利用 23
1.4 高溫氣固分離要求及相關(guān)標準 24
1.4.1 燃氣輪機葉片等部位的氣固分離要求 24
1.4.2 燃料電池等對生物質(zhì)燃氣的凈化要求 26
1.4.3 環(huán)境排放標準對氣體凈化的要求 26
參考文獻 27
第2章 高溫氣固分離設備的性能對比 30
2.1 高溫氣固分離技術(shù)的主要類型和特點 30
2.2 高溫旋風分離器 33
2.2.1 高溫旋風分離器的結(jié)構(gòu)型式及應用 33
2.2.2 高溫旋風分離器的性能測定與分析 39
2.2.3 高溫旋風分離器內(nèi)的流動特性 44
2.3 高溫靜電除塵器 46
2.3.1 主要結(jié)構(gòu)型式 46
2.3.2 溫度對靜電除塵器性能的影響 49
2.3.3 高溫靜電除塵過程的影響因素分析 52
2.4 顆粒層過濾器 56
2.4.1 顆粒層過濾器的特點 56
2.4.2 顆粒層過濾器的主要類型 57
2.4.3 溫度對顆粒層過濾器性能的影響 69
2.5 高溫剛性過濾器 70
2.5.1 高溫剛性過濾元件的特點 70
2.5.2 高溫過濾器的結(jié)構(gòu)型式 72
參考文獻 74
第3章 高溫過濾元件的類型和性能 78
3.1 高溫過濾元件的分類及發(fā)展概況 78
3.1.1 高溫過濾元件的分類 78
3.1.2 高溫過濾元件的發(fā)展歷程 80
3.2 高溫過濾元件的主要性能及其檢測方法 83
3.2.1 過濾元件的主要性能要求 83
3.2.2 過濾元件的力學性能檢測方法 86
3.2.3 過濾元件的抗熱震性檢測方法 99
3.2.4 過濾元件的抗腐蝕性能檢測方法 101
3.2.5 過濾元件的抗熱疲勞性能檢測方法 102
3.2.6 過濾元件的過濾性能檢測方法 103
3.3 陶瓷粉末過濾元件 107
3.3.1 試管式過濾管 107
3.3.2 通管式過濾管 119
3.3.3 錯流式陶瓷過濾元件 123
3.3.4 蜂窩式陶瓷過濾元件 126
3.3.5 其他型式的陶瓷過濾元件 128
3.4 陶瓷纖維過濾管 132
3.4.1 各種纖維過濾袋的耐溫性能 132
3.4.2 陶瓷纖維剛性過濾管的材料組成和性能 134
3.5 催化與過濾復合元件 136
3.5.1 煙氣脫硝與顆粒物分離的催化過濾元件 136
3.5.2 合成氣中焦油脫除與顆粒物分離的催化過濾元件 139
3.5.3 煙氣中揮發(fā)性有機物脫除與顆粒物分離的催化過濾元件 142
3.6 金屬材料過濾元件 142
3.6.1 多孔金屬材料過濾元件的發(fā)展概況 142
3.6.2 金屬粉末燒結(jié)過濾管 143
3.6.3 金屬纖維燒結(jié)過濾元件 148
3.6.4 多層金屬絲網(wǎng)過濾元件 149
參考文獻 151
第4章 粉塵層的形成及其結(jié)構(gòu)特性 157
4.1 過濾元件表面粉塵層的形成及清除過程 157
4.1.1 粉塵層的形成與脈沖反吹清灰過程 157
4.1.2 表面粉塵層結(jié)構(gòu)和脈沖反吹清灰性能的試驗測定 162
4.2 粉塵層的主要物性參數(shù) 164
4.2.1 粉塵層的顆粒物性 164
4.2.2 粉塵層的孔隙結(jié)構(gòu)參數(shù) 167
4.2.3 粉塵層顆粒間的團聚強度及其測試方法 169
4.3 過濾氣體參數(shù)對粉塵層結(jié)構(gòu)的影響 174
4.3.1 粉塵層的動態(tài)壓縮特性 174
4.3.2 操作參數(shù)對粉塵層結(jié)構(gòu)的影響 179
4.3.3 粉塵層的壓降計算模型 187
4.4 粉塵層架橋現(xiàn)象及其分析 190
4.4.1 粉塵層內(nèi)顆粒的高溫燒結(jié)特性 190
4.4.2 粉塵層內(nèi)顆粒間的低溫共熔現(xiàn)象 196
4.4.3 粉塵層架橋現(xiàn)象 200
參考文獻 208
第5章 脈沖反吹清灰過程及其流動特性 211
5.1 脈沖反吹清灰過程 211
5.1.1 剛性過濾管脈沖反吹系統(tǒng)的組成 211
5.1.2 剛性過濾管脈沖反吹清灰過程 213
5.1.3 清灰效率的測定方法 215
5.2 脈沖反吹清灰過程瞬態(tài)壓力特性 224
5.2.1 脈沖反吹系統(tǒng)的瞬態(tài)壓力變化 225
5.2.2 過濾管的滲透性對動態(tài)壓力波形的影響 232
5.2.3 剛性過濾管內(nèi)外壓力差波形評價方法 235
5.2.4 過濾管表面粉塵層對壓力差波形的影響 237
5.2.5 脈沖反吹清灰過程中的流動特性 239
5.2.6 脈沖反吹系統(tǒng)流動模型 242
5.3 脈沖反吹過程中過濾管內(nèi)外瞬態(tài)流動特性 246
5.3.1 過濾管內(nèi)外瞬態(tài)流動特性的測試方法 246
5.3.2 過濾管內(nèi)外壓力差波形的測定 248
5.3.3 過濾管內(nèi)外瞬態(tài)速度場的測定與分析 250
5.3.4 過濾管內(nèi)外瞬態(tài)流場的模擬與分析 253
5.3.5 過濾管脈沖反吹引射性能的測定與分析 256
5.3.6 脈沖反吹清灰過程的圖像分析 259
5.3.7 過濾器內(nèi)氣固兩相流動特性的模擬分析 262
5.4 粉塵層脈沖反吹清灰模型 263
5.4.1 基于粉塵層壓降動態(tài)變化的清灰模型 263
5.4.2 基于粉塵層厚度分布的清灰模型 265
5.4.3 基于粉塵層形成年齡的清灰模型 267
5.4.4 基于斷裂力學理論的粉塵層清灰模型 271
5.4.5 基于粉體力學應力理論的粉塵層清灰模型 275
5.5 新型脈沖反吹系統(tǒng) 278
5.5.1 壓力脈沖耦合清灰系統(tǒng) 278
5.5.2 旋風分離器與過濾器耦合裝置 280
參考文獻 282
第6章 高溫氣體過濾器的結(jié)構(gòu)型式 287
6.1 試管式過濾器 287
6.1.1 單層結(jié)構(gòu)過濾器 288
6.1.2 多束多層結(jié)構(gòu)過濾器 300
6.1.3 倒置式結(jié)構(gòu)過濾器 317
6.1.4 兩端支撐結(jié)構(gòu)的多層過濾器 321
6.2 通管式過濾器的結(jié)構(gòu)型式 322
6.3 錯流式和蜂窩式過濾器的結(jié)構(gòu)型式 327
6.3.1 錯流式過濾器 327
6.3.2 蜂窩式過濾器 330
6.4 高溫過濾器的設計 332
6.4.1 高溫過濾器的設計參數(shù) 332
6.4.2 PFBC和IGCC工藝用高溫過濾器的主要設計參數(shù) 334
參考文獻 339