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】:
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。
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
【图文】:
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。
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】
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1 许月阳;薛建明;王宏亮;李兵;管一明;刘s
本文编号:2684388
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