50MW燃煤电厂磁珠喷射脱汞模拟及系统方案设计研究

发布时间：2020-05-28 00:20

【摘要】：我国汞污染问题日益严重,煤燃烧是大气中汞的重要来源。目前我国仍然没有一种较为成熟、经济性较好的脱汞技术方案,现有的脱汞技术存在着运行成本高、不能重复回收利用等缺点。基于飞灰中磁珠脱除烟气中汞的新思路,本文设计了磁珠喷射装置,模拟了磁珠在烟道中的扩散情况,分析了电厂中汞的分布规律,设计了一套磁珠脱汞技术方案。本文首先介绍了CFD数值模拟选择的数学模型、边界条件以及几何模型。模拟磁珠在烟道的扩散情况,主要涉及质量守恒方程、动量守恒方程、能量守恒方程、湍流模型、物质输运模型和离散相模型等数学模型。按照现场电厂烟道比例1:1,通过调整喷枪数、喷嘴数目,设计了31种布置方式,然后在此基础上设计了逆流和顺流两种喷射方式。为了系统地比较喷射装置的颗粒扩散效果,本文把这两种喷射装置分成31种布置方式进行数值模拟。采用折流板喷射装置进行模拟时,当2或3个喷枪时,至少有三个截面的颗粒覆盖率达到了80%以上,压降分别为38.5Pa、54.3Pa,停留时间2.0s左右。当采用多孔喷枪时,3×4、4×4、4×5、4×6至少有四个截面的颗粒覆盖率在70%以上,其中4×6三个截面颗粒覆盖率在81%以上。颗粒停留时间在2.0s左右,压降均随着喷嘴数的增大而增大,最大压降分别为15.45Pa、18.61Pa。相同喷嘴数情况下,压降随着喷枪增大而增大。针对50MW燃煤电厂现场脱汞问题,本文讨论了燃煤电厂汞分布规律和磁珠脱汞技术的方案设计。烟气中绝大部分汞(96.71%)随飞灰进入除尘器并被吸收,排入大气的汞含量较小。汞输入量最大的是煤,汞输出量最大的为飞灰,两者占比均在98%以上。磁珠脱汞技术方案主要由三部分组成:水管路流程、料管路流程和气管路流程。50MW电厂磁珠吸附剂喷射量为230kg/h,设计现场磁珠分选系统飞灰处理能力为10t/h,磁珠改性浸渍设备单罐处理能力为250kg/h。
【图文】：

释放源,全球,分布图

华中科技大学硕士学位论文1 绪论题背景和意义汞是一种有毒重金属，而且非常容易在生物体内累积，，易于被呼吸道、皮吸收。进入人体后，汞主要破坏中枢神经系统和肾脏系统，长期暴露在高至会导致脑死亡。汞具有挥发性、迁移性，而且不易溶于水。在大气中，中停留半年至两年时间，极易被输送至全球各地。全球汞自然排放源主要是火山喷发、森林火灾、矿藏等，而人为汞排放源艺和小规模黄金生产、煤炭燃烧、主要有色金属生产、水泥生产、石油和、原油生产、含汞产品废弃物处理等。

颗粒粒径分布,燃煤电厂,烟道,壁面

中科技大学硕士学位论MD= xp( ( ) ) 颗粒粒径分布指数 Spread Parameter；径 Mean Diameter，m。条件壁面发生接触，会出现多种情况，在数值模拟计算中：被壁面捕集（trap），与壁面发生反弹或非反弹反escape）。
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：X773

【参考文献】