湿法脱硫喷淋塔流场模拟与石膏雨治理研究

发布时间：2017-07-13 13:17

  本文关键词：湿法脱硫喷淋塔流场模拟与石膏雨治理研究

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【摘要】：石灰石—石膏湿法烟气脱硫技术由于成本低、稳定性高和脱硫效率高等优点,是目前世界上应用得最广泛的一项脱硫技术。由于气气换热器严重的堵塞和腐蚀问题,新建机组中均不再设GGH。GGH的取消带来了严重的石膏雨问题,影响了电厂运行的安全性和周边环境。为系统的解决石膏雨问题,本文从石膏雨的成因、石膏雨形成的影响因素和除雾器性能等方面进行研究。文中利用fluent软件模拟并优化脱硫塔内烟气流场,以期提高脱硫效率和除雾效率。本文通过fluent软件模拟某300MW脱硫喷淋塔内两相流,在无喷淋和有喷淋两种情况下分析流场分布情况。本文利用Gambit软件构建模型,烟气流动采用了标准κ-ε湍流模型,喷淋采用离散相DPM模型,除雾器用多孔介质模型来处理。塔内的三维流场和温度场的计算用Simple算法。针对系统严重的石膏雨问题,讨论不同入口方式和导流板布置对脱硫塔流场的影响。根据不同入口和不同导流板的模拟表明：在优化入口和弧形导流板这种改造方案下,吸收塔内各喷淋层截面和除雾器截面气流流速分布最均,且大部分分布在除雾器最佳工作流速附近。文中最后从系统设计、设备选型和运行控制等三个方面讨论了脱硫喷淋塔石膏雨的防治措施,并以某300MW机组为例,分析了技术改造的可行性和经济性。本课题通过研究石膏雨的防治措施,进而指导脱硫塔的优化设计和运行。
【关键词】：湿法烟气脱硫 数值模拟 石膏雨 优化
【学位授予单位】：华北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：X773
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-18
• 1.1 课题背景及意义10-12
• 1.1.1 我国能源现状10-11
• 1.1.2 课题研究的意义11-12
• 1.2 湿法脱硫技术简介12-15
• 1.2.1 湿法脱硫技术原理12-13
• 1.2.2 湿法脱硫系统简介13-15
• 1.3 湿法脱硫国内外研究进展15
• 1.4 脱硫系统石膏雨研究现状15-16
• 1.5 本文的主要研究内容16-18
• 第2章 石膏雨产生的原因18-24
• 2.1 石膏雨形成机理18-20
• 2.1.1 “石膏”的成因18-19
• 2.1.2 “雨”的成因19-20
• 2.2 影响石膏雨形成的因素20-23
• 2.2.1 除雾效果20-21
• 2.2.2 净烟气温度21-22
• 2.2.3 pH值22
• 2.2.4 烟囱结构22
• 2.2.5 液气比22
• 2.2.6 浆液密度22-23
• 2.2.7 环境条件23
• 2.2.8 其他因素23
• 2.3 小结23-24
• 第3章 湿法脱硫系统吸收塔内流场模拟24-38
• 3.1 Fluent简介24
• 3.2 脱硫塔内气动特性24-25
• 3.3 数学模型25-31
• 3.3.1 烟气流场控制方程25-27
• 3.3.2 浆液液滴控制方程27
• 3.3.3 液滴与气相耦合方程27-28
• 3.3.4 物质输运模型28-29
• 3.3.5 多孔介质模型29-30
• 3.3.6 模型简化与假设30-31
• 3.4 数值计算方法31-32
• 3.4.1 SIMPLE算法简介31
• 3.4.2 数值计算流程31-32
• 3.5 300MW湿法脱硫机组概况32-35
• 3.5.1 机组概况32-34
• 3.5.2 优化方案34-35
• 3.6 网格划分35-36
• 3.7 边界条件36-37
• 3.8 本章小结37-38
• 第4章 脱硫塔模拟结果及分析38-52
• 4.1 无喷淋情况下模拟结果及分析38-40
• 4.2 有喷淋下模拟及分析40-47
• 4.2.1 脱硫塔内喷嘴喷射图40-41
• 4.2.2 改造入口对脱硫塔流场影响41-43
• 4.2.3 导流板对脱硫塔流场影响43-45
• 4.2.4 不同类型喷嘴对脱硫塔流场影响45-47
• 4.2.5 塔内温度场分布及分析47
• 4.3 最佳改造方案的确定47-51
• 4.4 本章小结51-52
• 第5章 湿法脱硫系统石膏雨危害及防治措施52-57
• 5.1 湿法脱硫系统石膏雨危害52-53
• 5.2 防治措施53-55
• 5.2.1 设计条件的防治对策53-54
• 5.2.2 设备选择的防治对策54
• 5.2.3 运行中的防治对策54-55
• 5.3 技术改造可行性55-56
• 5.4 本章小结56-57
• 第6章 结论57-59
• 参考文献59-63
• 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果63-64
• 攻读硕士学位期间参加的科研工作64-65
• 致谢65

【参考文献】

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1 李文艳;王冀星;车建炜;;湿法脱硫烟气湿排问题分析[J];中国电机工程学报;2007年14期

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本文编号：537057