高爐煤氣粉塵濃度高精度測(cè)量系統(tǒng)的研究

【摘要】：目前，中國(guó)90%以上的高爐都采用濕法工藝對(duì)煤氣進(jìn)行回收利用，經(jīng)過(guò)除塵凈化后，煤氣的粉塵濃度一般比較低；而且高爐煤氣屬于易燃易爆氣體，CO等有毒氣體含量高，使得在常規(guī)測(cè)量時(shí)采樣口的開(kāi)設(shè)、密封具有很大難度?；谏鲜鎏匦裕郀t煤氣的粉塵含量測(cè)量裝置與其他煙道氣體中含塵量的測(cè)量裝置有著顯著區(qū)別。 現(xiàn)有的粉塵含量測(cè)量裝置中，傳感器測(cè)量精度一般比較高，但是它存在零點(diǎn)漂移，校正比較繁瑣的缺點(diǎn)；濾筒等速采樣裝置雖然操作簡(jiǎn)單，但是測(cè)量成本太高，且對(duì)低濃度粉塵的測(cè)量精度不高。因此，需要研制一種適用于低濃度高爐煤氣的粉塵含量測(cè)量裝置，以解決上述難題。 本文首先對(duì)纖維過(guò)濾機(jī)理進(jìn)行了分析，總結(jié)出了粉塵過(guò)濾過(guò)程中所受作用力的過(guò)濾效率公式；其次，分析了在測(cè)量過(guò)程中必須采用等速采樣理論的原因，并詳細(xì)的闡述了這一機(jī)理以及非等速采樣造成的誤差，為試驗(yàn)研究提供了理論基礎(chǔ)。 通過(guò)對(duì)粉塵濃度進(jìn)行測(cè)量，得到了濾膜厚度、纖維直徑、粉塵平均粒徑和采樣時(shí)間這四種不同因素對(duì)測(cè)定結(jié)果的影響。結(jié)果表明：濾膜的厚度對(duì)測(cè)量結(jié)果影響不大；在一定范圍內(nèi)，測(cè)量裝置的收塵效率與濾膜中的玻璃纖維直徑成反比，而與所測(cè)粉塵的平均粒徑成正比，研究測(cè)量裝置對(duì)粒徑為10μm左右的粉塵有很高收集效率；還確定了采樣的最佳時(shí)間為5min。在相同的試驗(yàn)條件下，通過(guò)濾膜等速采樣裝置和濾筒等速采樣裝置的重復(fù)性試驗(yàn)和濾膜等速采樣裝置不確定度的理論計(jì)算，可以得出：在這三種不同的工況條件下，濾膜等速采樣裝置的重復(fù)性要明顯好于濾筒等速采樣裝置，其不確定度僅為0.73mg/m3。 研究表明，通過(guò)三種測(cè)塵裝置在不同方面的比較，顯示了本研究提出的粉塵濃度測(cè)量裝置有著明顯的優(yōu)越性。該裝置使用玻璃纖維濾膜作為收塵濾料，不僅成本低，可以快速、精確地測(cè)量煤氣中低濃度粉塵含量，而且適用廣泛，操作簡(jiǎn)便、重復(fù)性好，能夠很好的應(yīng)用到工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量 【關(guān)鍵詞】：粉塵濃度 玻璃纖維濾膜 過(guò)濾效率 不確定度 高爐煤氣
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類(lèi)號(hào)】：X859
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-16
• 1.1 課題的研究背景及問(wèn)題的提出10-11
• 1.1.1 課題的研究背景10-11
• 1.1.2 問(wèn)題的提出11
• 1.2 國(guó)內(nèi)外主要研究現(xiàn)狀11-14
• 1.2.1 目前粉塵濃度測(cè)量的主要方法11-13
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)外測(cè)量技術(shù)的研究進(jìn)展13-14
• 1.3 研究意義14-15
• 1.4 研究的主要內(nèi)容15-16
• 第2章 粉塵濃度測(cè)量的基本理論16-28
• 2.1 高爐煤氣中粉塵的運(yùn)動(dòng)機(jī)理16-17
• 2.1.1 粉塵粒子作用力16-17
• 2.2 纖維過(guò)濾理論17-24
• 2.2.1 纖維濾膜18
• 2.2.2 纖維過(guò)濾機(jī)理18-23
• 2.2.3 纖維過(guò)濾阻力23-24
• 2.3 等速采樣理論24-26
• 2.3.1 等速采樣流量計(jì)算公式24-25
• 2.3.2 等速采樣誤差25-26
• 2.4 本章小結(jié)26-28
• 第3章 試驗(yàn)原理及裝置28-34
• 3.1 試驗(yàn)裝置28-31
• 3.1.1 粉塵濃度測(cè)量系統(tǒng)28
• 3.1.2 濕式電除塵器28-29
• 3.1.3 高壓供電系統(tǒng)29-30
• 3.1.4 低壓控制系統(tǒng)30
• 3.1.5 壓力測(cè)量系統(tǒng)30-31
• 3.1.6 輔助儀器設(shè)備31
• 3.2 試驗(yàn)材料31
• 3.3 試驗(yàn)方法31-34
• 3.3.1 準(zhǔn)備工作31-32
• 3.3.2 粉塵濃度測(cè)量方法32-34
• 第4章 試驗(yàn)結(jié)果與分析34-48
• 4.1 濾膜的選擇和烘干時(shí)間的確定34-35
• 4.2 影響測(cè)量結(jié)果的不同因素35-40
• 4.2.1 濾膜厚度對(duì)測(cè)定結(jié)果的影響36-37
• 4.2.2 纖維平均直徑對(duì)測(cè)定結(jié)果的影響37-38
• 4.2.3 粉塵平均粒徑對(duì)測(cè)定結(jié)果的影響38-39
• 4.2.4 采樣時(shí)間對(duì)測(cè)定結(jié)果的影響39-40
• 4.2.5 其他因素對(duì)測(cè)定結(jié)果的影響40
• 4.3 粉塵濃度測(cè)量裝置的重復(fù)性試驗(yàn)40-42
• 4.4 粉塵濃度測(cè)量不確定度的評(píng)定42-44
• 4.5 三種測(cè)量粉塵濃度裝置的比較44-46
• 4.6 本章小結(jié)46-48
• 結(jié)論48-50
• 參考文獻(xiàn)50-54
• 攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果54-55
• 致謝55-56
• 作者簡(jiǎn)介56

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