燃煤烟气多污染物预氧化装置的模拟与优化

发布时间：2017-10-29 22:13

  本文关键词：燃煤烟气多污染物预氧化装置的模拟与优化

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【摘要】：本论文是“燃煤烟气循环流化床脱硫脱汞一体化及多污染物协同净化技术研究与示范”(863)项目的组成部分。论文以烟气循环流化床脱硫塔配套的预氧化器为研究对象,采用数值模拟的方法对预氧化器的结构进行了优化,并通过模拟出口处氧化剂在烟气中的浓度分布,研究了烟气与氧化剂的混合效果。结构优化后的预氧化器,氧化剂与烟气的混合效果得到了很大改善,使烟气与氧化剂在进入循环流化床脱硫塔之前先进行混合和预氧化反应,提高污染物的脱除率和系统稳定性。绪论部分主要介绍了我国电力发展及大气污染物控制现状,重点分析了脱硫脱硝一体化技术概况以及多污染物协同控制技术的发展。随着电力行业大气污染物排放要求的日益严格,多污染物协同控制技术以其独特优势,将成为污染物控制技术的重要发展方向之一。第二章的内容为,使用Solid Works建立了1:1比例的模型并进行了预处理,确定了以六面体核心网格作为网格划分方式。第三章则对预氧化器入口形状、筒体直径、排气管深度、锥体部分的半锥角4个因素对流场的影响进行了数值模拟,综合考虑内部流场情况、混合效果及压力损失,对预氧化器的结构进行优化。优化后的模型入口长宽比为1.5:1,筒体直径为14米,排气管深度为6米,锥体部分半锥角为25度,锥体部分下方圆形直径仍保持5米。虽然预氧化器内部流场没有形成理想的内外旋流,但是有效、合理地解决了“烟气短路”问题,取得了综合最优效果。第四章中,使用组分传输模型对烟气与氧化剂的混合效果进行了模拟。结果表明,经过优化后,烟气出口处的氧化剂浓度分布较为均匀,烟气与氧化剂的混合效果得到很大改善。
【关键词】：数值模拟 烟气治理 预氧化器 结构优化 混合优化
【学位授予单位】：华北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X773
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第1章 绪论11-30
• 1.1 我国电力发展及大气污染物控制现状11-20
• 1.1.1 我国电力工业发展现状11-13
• 1.1.2 电力污染物排放控制13-18
• 1.1.3 火电厂环保政策法规新要求18-20
• 1.2 脱硫脱硝一体化控制技术概况20-25
• 1.2.1 联合脱硫脱硝技术20-24
• 1.2.2 同时脱硫脱硝技术24-25
• 1.3 多污染物协同控制技术25-28
• 1.3.1 烟气循环流化床技术26-27
• 1.3.2 过氧化氢氧化法27-28
• 1.4 本课题研究对象28-30
• 第2章 模型的建立及预处理30-40
• 2.1 模型的建立30-31
• 2.2 网格的划分31-39
• 2.3 本章小结39-40
• 第3章 预氧化器流场模拟及结构优化40-57
• 3.1 原始预氧化器流场分析40-41
• 3.2 入口形状的优化与模拟41-43
• 3.3 筒体直径的优化与模拟43-46
• 3.4 排气管深度的优化与模拟46-53
• 3.5 锥体半锥角的优化与模拟53-56
• 3.6 本章小结56-57
• 第4章 氧化剂与烟气混合效果的模拟57-64
• 4.1 原始预氧化器混合效果模拟分析57-58
• 4.2 排气管深度优化模型混合效果模拟分析58-61
• 4.3 半锥角优化模型混合效果模拟分析61-63
• 4.4 本章小结63-64
• 第5章 结论64-65
• 参考文献65-69
• 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果69-70
• 攻读硕士学位期间参加的科研工作70-71
• 致谢71

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本文编号：1114872