摘要：氣(qi)(qi)(qi)流分布(bu)試驗標準(zhun)是保(bao)障(zhang)電(dian)除(chu)塵器(qi)氣(qi)(qi)(qi)流分布(bu)優化、高(gao)效收塵的重要工具。在《電(dian)除(chu)塵器(qi)氣(qi)(qi)(qi)流分布(bu)模擬試驗方法(fa)》（JB/T 7671－2007）實(shi)施之際，介紹了(le)電(dian)除(chu)塵器(qi)氣(qi)(qi)(qi)流分布(bu)試驗標準(zhun)發展現(xian)狀，并(bing)結合實(shi)例分析了(le)其存在的問(wen)題，提出了(le)對(dui)應的調整建議。

關鍵詞：電除(chu)塵器  氣流分布  標準(zhun)

氣(qi)流(liu)分(fen)布(bu)是(shi)影響電除(chu)(chu)塵(chen)器收(shou)(shou)塵(chen)效率(lv)的(de)(de)(de)主要因素之一(yi)。電場區內氣(qi)流(liu)分(fen)布(bu)均(jun)勻是(shi)高效收(shou)(shou)塵(chen)的(de)(de)(de)必(bi)要條件，氣(qi)流(liu)分(fen)布(bu)不均(jun)勻導致的(de)(de)(de)大(da)渦流(liu)、氣(qi)流(liu)死(si)角(jiao)及二次(ci)飛揚等(deng)現(xian)象將顯著(zhu)降低電除(chu)(chu)塵(chen)器的(de)(de)(de)收(shou)(shou)塵(chen)效率(lv)[1]。而解決氣(qi)流(liu)均(jun)布(bu)問(wen)題的(de)(de)(de)主要方法是(shi)開展物理模型(xing)試(shi)驗，在一(yi)定(ding)比尺的(de)(de)(de)相似模型(xing)內調整流(liu)場并進行測(ce)試(shi)，達到要求后將此調整方案同比放大(da)應用于實際設備。

鑒于氣(qi)流(liu)均(jun)布的重要性及(ji)氣(qi)流(liu)分(fen)布測試(shi)的專業性，電除塵(chen)標準(zhun)體系下專設(she)了(le)電除塵(chen)器氣(qi)流(liu)分(fen)布模擬試(shi)驗方法標準(zhun)，對模型設(she)計、測點設(she)置、測試(shi)儀(yi)器及(ji)評(ping)判(pan)標準(zhun)等(deng)進行了(le)規定，并不時組織修(xiu)訂。2007年(nian)8月28日，國家發改委發布了(le)最新版的《電除塵(chen)器 氣(qi)流(liu)分(fen)布模擬試(shi)驗方法》（JB 7671—2006）。

本(ben)文對近三版氣(qi)流(liu)分布試(shi)驗(yan)標準進行了(le)對比(bi)分析，并結(jie)合當(dang)前氣(qi)流(liu)分布技(ji)術的發展及(ji)一些試(shi)驗(yan)實例，提出了(le)針(zhen)對性的建議。

1  氣流分布試驗標準的現狀

電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)氣流分布試(shi)驗標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)屬于行業標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)，歸口(kou)于機(ji)械(xie)工(gong)業環境(jing)保護機(ji)械(xie)標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)化(hua)技術(shu)(shu)委(wei)員會，起草(cao)單位主(zhu)要(yao)是浙江(jiang)菲達環保科技股份有限公(gong)司（原(yuan)諸暨電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)研究(jiu)所）、上(shang)(shang)海冶(ye)金礦山機(ji)械(xie)廠及(ji)(ji)西安熱工(gong)研究(jiu)院等。近3次修(xiu)訂后(hou)的(de)(de)標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)ZB J 88001.4－1988、JB/T 7671－1995、JB/T 7671－2007，都是在(zai)流體三大相(xiang)似定(ding)律及(ji)(ji)自(zi)模(mo)理論(lun)的(de)(de)基礎上(shang)(shang)，對(dui)模(mo)型設(she)計、測試(shi)方法及(ji)(ji)評(ping)定(ding)依據(ju)做(zuo)出不同(tong)程度(du)的(de)(de)規定(ding)，基本上(shang)(shang)滿足了(le)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)氣流分布模(mo)型試(shi)驗的(de)(de)要(yao)求(qiu)，一定(ding)程度(du)上(shang)(shang)保障了(le)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)氣流分布設(she)計的(de)(de)準(zhun)(zhun)(zhun)確性，對(dui)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)技術(shu)(shu)的(de)(de)應用與發(fa)展起到了(le)重要(yao)的(de)(de)作用。

ZB J 88001.4－1988的(de)重要規(gui)定概括如下：

（1）模(mo)型設(she)計符(fu)合幾(ji)何相(xiang)似準則(ze)，模(mo)型比不小于1∶16，模(mo)型中應設(she)置模(mo)擬極板(ban)。

（2）模(mo)(mo)型(xing)試驗(yan)的流體流量(liang)復核(he)動力相似準(zhun)則。根(gen)據(ju)自模(mo)(mo)化區原理，模(mo)(mo)擬電場通道中的雷(lei)諾數應大于4 000。

測試斷面(mian)(mian)可設在一電(dian)場(chang)(chang)進(jin)口端、各電(dian)場(chang)(chang)出口端或相鄰電(dian)場(chang)(chang)之間，每個(ge)電(dian)場(chang)(chang)至(zhi)少有(you)一代表(biao)截面(mian)(mian)，首尾界(jie)面(mian)(mian)允許深入電(dian)場(chang)(chang)的距離不(bu)大(da)于900 mm。

原則上將整個截(jie)面分為(wei)等面積的小矩形，取其(qi)中點(dian)(dian)為(wei)代表點(dian)(dian)測(ce)(ce)風(feng)速。相鄰(lin)測(ce)(ce)點(dian)(dian)間距(ju)一(yi)般不大于(yu)1 m，上下行測(ce)(ce)點(dian)(dian)到電場邊緣距(ju)離一(yi)般不大于(yu)600 mm（實機尺寸）。

測試儀器可采用(yong)標準皮托(tuo)管、S型皮托(tuo)管或(huo)熱球式(shi)風(feng)速儀。測電場區(qu)流速用(yong)翼(yi)式(shi)風(feng)速儀或(huo)熱球（線）式(shi)風(feng)速儀，測速時探頭方向應和除塵(chen)器軸線平行，其偏差不大于5°。

氣流(liu)均布評判標準(zhun)采用(yong)RMS標準(zhun)，對(dui)一電場進口截(jie)面測得的(de)相對(dui)均方根差系數σr<0.25，其他截(jie)面小于0.2，99％以上測點的(de)流(liu)速小于平均流(liu)速的(de)140％，頂部與(yu)底(di)部行(xing)的(de)流(liu)速宜小于截(jie)面流(liu)速，平行(xing)室或平行(xing)進出(chu)口封(feng)(feng)頭(tou)的(de)流(liu)量(liang)分(fen)配、各(ge)室（封(feng)(feng)頭(tou)）流(liu)量(liang)和(he)理(li)想分(fen)配流(liu)量(liang)之差不超(chao)過±5％[2]。

JB/T 7671－1995相(xiang)對ZB J88 001.4－1988來(lai)說限(xian)制有所(suo)放寬，去掉了部分(fen)(fen)細節規定并加(jia)以(yi)修訂(ding)，測試(shi)斷面只設置在(zai)第一(yi)電場進口端(duan)，測點數只要求不少于(yu)8×8。模型比也放寬到(dao)分(fen)(fen)兩級分(fen)(fen)別要求。多封頭電除(chu)塵器流量分(fen)(fen)配試(shi)驗時(shi)，要求各分(fen)(fen)配流量之(zhi)間的(de)相(xiang)對誤差應不大于(yu)10％。但(dan)加(jia)上了氣(qi)流流向的(de)要求：要求在(zai)電場中氣(qi)流無旋(xuan)渦(wo)、無回流、無死角、流向與電除(chu)塵器的(de)軸線一(yi)致[3]。

JB/T 7671－2007則又完全回到ZB J 88001.4－88的軌(gui)道(dao)上來，但限(xian)定有所放(fang)寬，測試斷面也只設置(zhi)(zhi)在第(di)一電場(chang)進口(kou)端，去掉了測點設置(zhi)(zhi)中(zhong)上下行(xing)測點到電場(chang)邊緣間距的限(xian)制，評判標準中(zhong)也刪除了各測點流(liu)速(su)與平(ping)均(jun)流(liu)速(su)的比(bi)較限(xian)定[4]。

從(cong)上述(shu)可(ke)知，電除塵(chen)(chen)器氣(qi)流(liu)(liu)(liu)分布試(shi)驗(yan)標準發(fa)展(zhan)至今，均采用物理模型(xing)試(shi)驗(yan)法(fa)，以(yi)氣(qi)速(su)均方(fang)根值(zhi)為檢驗(yan)指標，以(yi)流(liu)(liu)(liu)體(ti)(ti)三大(da)相(xiang)似(si)為目(mu)標，根據氣(qi)流(liu)(liu)(liu)分布技(ji)術的新(xin)發(fa)展(zhan)，以(yi)ZB J 88001.4－88規定內(nei)容為基(ji)本框架進行增刪或修訂(ding)(ding)而成，是電除塵(chen)(chen)技(ji)術在我(wo)國的應用與推(tui)廣的基(ji)礎保證。但從(cong)后續修訂(ding)(ding)思(si)路來看，整體(ti)(ti)是在不(bu)斷放松其(qi)約束(shu)，增大(da)其(qi)自由(you)性，這樣對氣(qi)流(liu)(liu)(liu)分布試(shi)驗(yan)的可(ke)靠性有一定影響(xiang)，實際上弱(ruo)化了氣(qi)流(liu)(liu)(liu)均布的重要性。

2  當前問題

（1）限制(zhi)放寬，難以確保(bao)氣流充(chong)分均勻，與當前環保(bao)形(xing)勢(shi)不相符。

電除塵器氣流分布試驗標準雖歷經修訂，從氣流分布這個角度保障了電除塵器的高效穩定運行，但由前述可知，最近兩次修訂實際上均是對ZB J 88001.4－1988限制條件的放松，其中不乏影響整個測試準確性的關鍵條件，如今氣流分布測試一般只在第一電場進口端設置測試斷面。這一修訂的基礎是普遍認為后續電場區氣流分布均勻性好于前部電場區，但實際上卻并非完全如此。表1是對某鋼鐵廠264 m2兩室三電場電除塵器氣流分布試驗的最終調試結果，第一、二、三、四斷面分別設置在第一電場進口端、一二電場間、二三電場間、三電場出口端，表中數據代表對應斷面上均布的8個風速傳感器在各對應垂向位置上的測試值。
由上表可知，4個測(ce)試斷面的б分別為0.16、0.26、0.18及0.21，并(bing)未(wei)呈逐級遞減的趨勢，而是無(wu)規律的變化。如按(an)現有標準檢(jian)驗，則(ze)本次(ci)試驗的結果(guo)可謂非常(chang)理想，但(dan)實際(ji)上一二電(dian)場中(zhong)某些區域的氣(qi)流均勻性比較差(cha)，從而對收塵(chen)效(xiao)率(lv)會產生局部的消極影(ying)響(xiang)。

此外，現有標準對多封頭流(liu)量分配試驗的(de)約束的(de)放緩(huan)也會在某些時候(hou)對進氣量、流(liu)場分布造成較惡劣(lie)的(de)影響(xiang)。

而(er)當前正掀起新(xin)一(yi)輪的(de)環(huan)保(bao)熱潮，環(huan)保(bao)意識日益提(ti)高，污染物排放標(biao)準修訂(ding)迅(xun)速，顆粒物排放濃(nong)度(du)由以前的(de)150 mg/mN3修訂(ding)至100 mg/mN3，許(xu)多(duo)地(di)區(qu)又迅(xun)速以50 mg/mN3開(kai)始作(zuo)為(wei)檢測標(biao)準，這樣，在原標(biao)準下建(jian)造的(de)大(da)批電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器明(ming)顯不能(neng)適(shi)應(ying)(ying)新(xin)的(de)形勢(shi)，改(gai)造工(gong)作(zuo)迫在眉睫(jie)，如何經濟、高效地(di)提(ti)高電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器收塵(chen)效率已成為(wei)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)工(gong)作(zuo)者研究的(de)熱點問(wen)題。氣流(liu)分布(bu)作(zuo)為(wei)影(ying)響電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器收塵(chen)效率的(de)重要因素之(zhi)一(yi)，此時就應(ying)(ying)凝聚上更多(duo)關(guan)注而(er)加(jia)以研究。因為(wei)氣流(liu)分布(bu)技(ji)術(shu)具有改(gai)造周期(qi)短、工(gong)作(zuo)量小、對原有設(she)備改(gai)動小等優點，加(jia)之(zhi)以前對其關(guan)注度(du)不夠，提(ti)效空(kong)間大(da)，理應(ying)(ying)成為(wei)新(xin)時代(dai)下電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器達標(biao)改(gai)造的(de)重要方向。進(jin)而(er)氣流(liu)均布(bu)技(ji)術(shu)的(de)前提(ti)保(bao)證&mdash;氣流(liu)分布(bu)試驗標(biao)準的(de)嚴實度(du)就顯得尤為(wei)重要了。

（2）只以氣流均布(bu)為最終目標，與當前氣流分(fen)布(bu)技術發展(zhan)不相稱。

一(yi)般認為，氣(qi)流(liu)分(fen)布(bu)(bu)均勻是電除塵器最佳收塵的(de)(de)前提。但HEIN等(deng)以電除塵器內(nei)實際觀(guan)測到(dao)的(de)(de)顆粒濃(nong)度分(fen)布(bu)(bu)及氣(qi)流(liu)廓(kuo)線(xian)為出發(fa)點，推出了以“在(zai)除塵器內(nei)合理分(fen)布(bu)(bu)粉塵，提高電場空間利用(yong)率(lv)，減少二次飛揚”為目標的(de)(de)不均勻氣(qi)流(liu)分(fen)布(bu)(bu)技術——斜(xie)(xie)氣(qi)流(liu)技術（SGFT），提倡在(zai)電場入口處采(cai)用(yong)上(shang)低下高的(de)(de)流(liu)速(su)分(fen)布(bu)(bu)，在(zai)出口處采(cai)用(yong)上(shang)高而下低的(de)(de)流(liu)速(su)分(fen)布(bu)(bu)。其(qi)應用(yong)關(guan)鍵在(zai)于確(que)定對應設備對應工況的(de)(de)理想斜(xie)(xie)氣(qi)流(liu)廓(kuo)線(xian)，即傾(qing)斜(xie)(xie)度[5]。

 斜(xie)(xie)氣(qi)流(liu)技術(shu)應用一般分(fen)三步(bu)走：首(shou)先根據(ju)原設(she)(she)備(bei)(bei)的(de)尺(chi)寸、煙氣(qi)條件(jian)及運行參(can)數，通過(guo)數據(ju)模(mo)(mo)擬計算，或(huo)根據(ju)經驗(yan)預設(she)(she)，得到(dao)初步(bu)斜(xie)(xie)氣(qi)流(liu)廓線；然后(hou)建立物理模(mo)(mo)型(xing)進(jin)行氣(qi)流(liu)分(fen)布調試(shi)和(he)模(mo)(mo)擬工況(kuang)試(shi)驗(yan)，得到(dao)最終(zhong)廓線模(mo)(mo)式及設(she)(she)計參(can)數、提效幅度(du)；最后(hou)將形(xing)成廓線的(de)設(she)(she)計參(can)數放大應用于原設(she)(she)備(bei)(bei)中。在(zai)當前數值模(mo)(mo)擬準確度(du)有(you)限的(de)情(qing)況(kuang)下，斜(xie)(xie)氣(qi)流(liu)技術(shu)的(de)成功應用很大程(cheng)度(du)上(shang)依(yi)賴于氣(qi)流(liu)分(fen)布試(shi)驗(yan)，物理模(mo)(mo)型(xing)試(shi)驗(yan)的(de)成敗在(zai)較長時(shi)間(jian)內仍(reng)是斜(xie)(xie)氣(qi)流(liu)技術(shu)推廣與發展的(de)關鍵。

斜氣(qi)流技術已(yi)在國(guo)外(wai)多臺設備上應用(yong)并取得顯著成效(xiao)，但在我國(guo)尚停(ting)留在實驗研(yan)(yan)究或(huo)數模(mo)計算階段(duan)，但研(yan)(yan)究者已(yi)趨之若鶩(mu)，相信在不(bu)久的(de)(de)將(jiang)(jiang)來必將(jiang)(jiang)看到在我國(guo)成功(gong)應用(yong)的(de)(de)報道。因此，作為電除塵(chen)器行業標(biao)準(zhun)之一的(de)(de)電除塵(chen)器氣(qi)流分布試(shi)驗標(biao)準(zhun)應當(dang)注意(yi)到這一動(dong)向，及時(shi)調(diao)整，改變(bian)氣(qi)流分布試(shi)驗即為氣(qi)流均布試(shi)驗的(de)(de)成規，對(dui)斜氣(qi)流模(mo)型試(shi)驗方法及評價標(biao)準(zhun)等做(zuo)出(chu)同等規定，以適應不(bu)斷發展的(de)(de)氣(qi)流分布技術要(yao)求。

3  建  議

（1）在(zai)排放標(biao)(biao)準日益嚴格，電除塵技(ji)術面臨(lin)嚴峻挑戰(zhan)的(de)(de)(de)今天，更應重視氣流(liu)(liu)(liu)分(fen)布(bu)技(ji)術所能(neng)帶來的(de)(de)(de)提(ti)效空間，從而意識到氣流(liu)(liu)(liu)分(fen)布(bu)試驗標(biao)(biao)準的(de)(de)(de)重要性，把握(wo)住每一條款(kuan)的(de)(de)(de)修訂所帶來的(de)(de)(de)相關(guan)影響，加(jia)強研究，更準確地給出其(qi)理論與實踐依(yi)據(ju)，更加(jia)周全地為(wei)氣流(liu)(liu)(liu)均(jun)布(bu)的(de)(de)(de)最終目標(biao)(biao)設定(ding)試驗準則。

（2）嚴格尺度，以更(geng)(geng)合理、準(zhun)確的(de)(de)(de)試(shi)驗(yan)方(fang)法，更(geng)(geng)高的(de)(de)(de)氣流分布(bu)試(shi)驗(yan)目標求得更(geng)(geng)好的(de)(de)(de)氣流均(jun)布(bu)狀態，從而保障電除(chu)塵器更(geng)(geng)大幅度地發揮其收(shou)塵功效，適應新的(de)(de)(de)環(huan)保需求。

（3）重視到斜氣流技術對當前(qian)電(dian)除(chu)塵(chen)器提效改造項(xiang)目(mu)的強大優勢(shi)，積(ji)極(ji)組織開(kai)展斜氣流技術研究工作，增設斜氣流物理(li)模型試驗方法、評價標準等條款，大力推(tui)動該技術在我國的應用與發(fa)展。

4  結  語

電(dian)除塵器氣流分布試驗標準發(fa)展至今(jin)，為電(dian)除塵器的(de)發(fa)展起到了保駕(jia)護航的(de)作用(yong)，但在電(dian)除塵技術面臨巨(ju)大挑(tiao)戰的(de)當(dang)今(jin)與未(wei)來(lai)，該(gai)標準更(geng)應(ying)是時(shi)而(er)動，與時(shi)俱進，進而(er)發(fa)揮(hui)更(geng)大更(geng)強的(de)作用(yong)。

參考文獻：

[1]  WHITE H J.工業電收塵(chen)[M].王成漢，譯.北京(jing)：冶金工業出版(ban)社，1984.

[2]  ZB J 88001.4－1988，電除塵器氣流分布測試[S].

[3]  JB/T 7671－1995，電除塵器氣流分布(bu)模(mo)擬(ni)試驗方(fang)法(fa)[S].

[4]  JB/T 7671－2007，電除(chu)塵器氣流分布模擬試(shi)驗方(fang)法[S].

[5]  HEIN A G.粉塵(chen)(chen)二次飛揚(yang)、氣流分布與電(dian)除塵(chen)(chen)器(qi)性能[J].電(dian)力情(qing)報，1991（1）：91-99.

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