脱硫废水蒸发的调控与机制研究

发布时间：2017-10-17 23:09

  本文关键词：脱硫废水蒸发的调控与机制研究

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【摘要】：随着我国经济水平不断增长,电力需求也越来越大,而我国以煤炭为主的能源消费结构短期内难以改变,所以燃煤发电仍是主导。而燃煤产生的二氧化硫等气态污染物是我国大气污染问题的主要根源,在大多数电厂湿式石灰石-石膏法烟气脱硫(FGD)技术应用最广,也取得了较好的脱硫效果。但该技术需排出脱硫废水,传统的脱硫废水处理方式无法满足现阶段电厂的需求,尤其是随着2015年1月1日起新环保法的正式施行,以及2015年4月颁布实施的《水污染防治行动计划》,即“水十条”,如何实现脱硫废水的零排放是目前电力行业面临的难题。本文针对烟气脱硫后产生废水的处理难题,提出了一种新型的脱硫废水处理方式,即将脱硫废水经压缩空气雾化后喷入空预器后的高温烟道,利用烟气余热将废水雾化液滴蒸发,而蒸干后的盐分进入后续除尘系统脱除,这样既利用了烟气余热以实现能源节约,又有效地处理了脱硫废水,实现了电厂脱硫废水的零排放。本文采用实验室实验和计算机模拟等手段综合研究脱硫废水蒸发中的关键技术,以所建小型废水蒸发模拟实验台为基础,分别研究烟气温度、烟气流速、气液比、烟气流量和废水流量、废水初始温度等因素对脱硫废水蒸发的影响,对比了单、双流体喷嘴和顺流、逆流喷射的蒸发效果。采用不同的表征手段及检测方法(EDS、XRD、SEM等)对脱硫废水蒸干后所剩盐分的微观结构、成分变化等开展研究,并研究其比电阻变化,探讨了对除尘的影响,通过腐蚀试验阐述了其腐蚀机理。同时采用CFD模拟技术,使用Solid Works创建模型并利用Gambit和ICEM CFD进行网格划分,使用CFD模拟软件FLUENT进行脱硫废水蒸发过程的数值模拟,探究了喷嘴布置方式、雾化液滴粒径以及烟气温度和流速对蒸发效果的影响,本课题的研究为燃煤电厂的脱硫废水零排放处理提供一种新的思路,为脱硫废水蒸发技术的工程应用打下理论基础。
【关键词】：脱硫废水 蒸发 零排放 CFD模拟
【学位授予单位】：华北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X773
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第1章 绪论11-18
• 1.1 课题背景11-12
• 1.2 燃煤电厂脱硫废水处理现状12-15
• 1.2.1 传统脱硫废水处理方式12-14
• 1.2.2 脱硫废水烟道蒸发处理方式14
• 1.2.3 脱硫废水蒸发技术的优点及面临的问题14-15
• 1.3 脱硫废水蒸发处理国内外研究进展15-16
• 1.4 高浓度含盐水现状及废水零排放16
• 1.5 主要研究内容16-17
• 1.6 本章小结17-18
• 第2章 脱硫废水烟道蒸发影响因素实验研究18-29
• 2.1 实验系统及方法简介18-19
• 2.2 实验结果与分析19-27
• 2.2.1 进口烟气温度的影响19-20
• 2.2.2 进口烟气流量的影响20-22
• 2.2.3 废水雾化气液比对蒸发效率的影响22-23
• 2.2.4 废水流量对蒸发率的影响23-24
• 2.2.5 废水初始温度对蒸发率和烟气湿度的影响24-26
• 2.2.6 单、双流体喷嘴蒸发效果的对比26
• 2.2.7 废水顺流喷射和逆流喷射的效果对比26-27
• 2.3 本章小结27-29
• 第3章 脱硫废水烟道蒸发产物探究29-40
• 3.1 实验方法及仪器简介29-30
• 3.1.1 实验系统及方法29-30
• 3.1.2 产物表征及检测分析仪器30
• 3.2 实验结果与分析30-39
• 3.2.1 废水蒸发产物的EDS分析30-31
• 3.2.2 废水蒸发产物的XRD分析31-32
• 3.2.3 废水蒸发产物的SEM分析32-33
• 3.2.4 废水蒸发产物的腐蚀特性研究33-38
• 3.2.5 废水蒸发产物的比电阻分析38-39
• 3.3 本章小结39-40
• 第4章 脱硫废水烟道蒸发处理的CFD模拟40-60
• 4.1 数值模拟方法及机理简介40
• 4.2 液滴蒸发机理40-41
• 4.3 液滴蒸发模型41-44
• 4.3.1 颗粒轨道模型41-42
• 4.3.2 颗粒随机轨道模型42
• 4.3.3 液滴传热传质计算42-44
• 4.4 模型的创建与网格的划分44-50
• 4.4.1 喷雾模型的假设和计算参数44-46
• 4.4.2 物理模型的建立46
• 4.4.3 网格文件的生成46-47
• 4.4.4 关键参数的设置47-50
• 4.5 结果讨论与分析50-56
• 4.5.1 喷嘴布置方式对蒸发效率的影响50-51
• 4.5.2 雾化液滴粒径对蒸发效率的影响51-53
• 4.5.3 烟气温度对蒸发效率的影响53-55
• 4.5.4 烟气流速对蒸发效率的影响55-56
• 4.6 某电厂脱硫废水烟道蒸发CFD模拟案例56-59
• 4.7 本章小结59-60
• 第5章 结论及展望60-62
• 5.1 结论60-61
• 5.2 展望61-62
• 参考文献62-66
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文66-67
• 致谢67

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 张子敬;汪建文;高艺;温高;孙世昌;朗林茂;;燃煤电厂脱硫废水烟气蒸发特性流场模拟[J];煤炭学报;2015年03期

2 张志荣;冉景煜;;低温低速烟气中液滴破碎临界韦伯数与破碎时间分析[J];中国电机工程学报;2012年05期

3 张志荣;冉景煜;;废水液滴在低温烟气中的蒸发特性数值研究[J];环境工程学报;2011年09期

4 张丽丽;史岩彬;王仁人;;液滴干燥过程的模拟研究[J];中国粉体技术;2011年04期

5 冉景煜;张志荣;;不同物性液滴在低温烟气中的蒸发特性数值研究[J];中国电机工程学报;2010年26期

6 禾志强;祁利明;;火力发电厂烟气脱硫废水处理工艺[J];水处理技术;2010年03期

7 李鹏飞;佟会玲;;烟气酸露点计算方法比较和分析[J];锅炉技术;2009年06期

8 高原;陈智胜;;新型脱硫废水零排放处理方案[J];华电技术;2008年04期

9 齐立强;阎维平;原永涛;;燃煤飞灰粒度对比电阻影响机制的试验研究[J];热能动力工程;2006年04期

10 陈泽峰;冯铁玲;;电厂脱硫废水处理[J];工业水处理;2006年03期

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本文编号：1051565