湿法烟气脱硫塔内流场优化的数值模拟
发布时间：2020-10-09 16:36
湿法脱硫塔是燃煤电厂烟气脱除二氧化硫的关键设备,同时对夹带的石膏浆液也有一定捕集作用。根据气液两相传递和反应特征,脱硫塔可以分为喷淋区、除雾区与氧化区三个部分。针对目前电厂超低排放的需要,本论文采用计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)方法研究了脱硫塔喷淋区内气相流动特性,基于烟气流动均匀性提出了喷淋区结构优化方案;模拟了除雾区内气液两相流动特性,提出了增强除雾器捕集液滴的一种构件设计方案。采用标准k-ε湍流模型封闭的雷诺时均N-S方程研究了 500 MW燃煤机组脱硫塔内烟气单相流场,预测了喷淋区内烟气流速分布特性。针对局部高速气流引起的流速分布不均问题,提出了一种加装于脱硫塔喷淋层下方的螺旋形肋板构件,通过构件的导流作用消除局部高速气流并提高烟气流动均匀度,从而达到流场优化的目标。进而研究了螺旋形构件有效高度、倾斜角和螺旋圈数对脱硫塔内烟气流动特性的影响行为,结果表明构件有效高度与螺旋圈数对烟气流动影响较明显,有效高度与脱硫塔半径比值适宜范围为0.13-0.26,螺旋圈数适宜取值为1.5;而构件倾斜角对流场影响较小,可以选取60°到90°之间。采用欧拉-拉格朗日方法建立了折线形除雾器流场计算模型,模拟了除雾区内气液两相流动特性。烟气视为连续介质,采用SST k-ω湍流模型封闭雷诺时均N-S方程;液滴运动轨迹计算采用离散相随机轨道模型。具体考察了叶片间距为20 mm、26 mm与38 mm折线形除雾器通道内烟气流速分布、回流区范围等流动特性及粒径范围为10 μm-30 μm共八种液滴的分布特性,对比了入口气速3、4、5、6 m/s时三种除雾器的捕集性能与压降特性,与文献实验数据对比验证了计算模型的适用性。针对通道内烟气转折后流场特性,提出了增加流速与调整流向相结合强化气液分离的思路,以提高除雾器叶片对液滴捕集效率,构思了锥形、矩形、弧形三种构件加装于折线形除雾器叶片,模拟了构件形状及其安装位置对板间距26 mm除雾器性能的影响行为,获得了采用锥形构件增强气液分离的优化方案。进而考察了锥形构件有效高度与顶角对气液两相流动的影响,结果表明除雾效率与烟气流动能量损失随构件有效高度增加或顶角减小而提高,其中有效高度的影响更为明显,以分级除雾效率与压降作为评价指标确定了构件结构参数适宜取值:有效高度为3 mm或4 mm时,顶角适宜范围为90°-120°;当有效高度为5 mm时顶角选取120°为宜。
【学位单位】：华北电力大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：X773
【部分图文】：
肀北屯力人学硕丨．？学位论文逡逑源丰富、成本低廉、生成产物可利用等优点，同时石灰石－石膏湿法脱硫系统运逡逑行稳定，处理烟气量大，脱除效率高，对于传统的单塔脱硫系统其脱硫效率即可逡逑达到９０％以上［Ｉ５＿＇ＷＦＧＤ系统包括烟气系统、吸收剂制备系统、Ｓ０２吸收系统、逡逑石膏脱水及存储系统、废水处理系统与工艺水系统（如图１－１）邋［１７］，各系统简介逡逑如下：逡逑
控制与整体工艺中承担的作用不同，同时在变工况条件下各区域调控措施及各区逡逑域内设备性能的影响因素也有所不同。本文根据多相流动状态及传递特性差异将逡逑脱硫塔划分为喷淋区、除雾区及氧化区（如图１－２）。逡逑—逡逑l栂此低场福叔义铣砥鳎撼砬义希欤撸В唬颍颍颍颍颍叔义吓缌懿恪ⅲ卞危隋澹裕皱澹粒苠澹疲苠澹桑苠澹桑苠危慑义希裕蓿危浚摺觯澹咤澹咤澹咤澹咤危慑义希危裕苠澹裕苠澹裕苠澹裕椋欤危义希戾危妫苠澹隋澹裕箦澹荆隋澹。苠澹椋苠危卞义县缌芮义希危慑义希危卞义希卞澹龋皴危哄义希颍冢冢海义希″澹慑濉澹体义希诲呜趸义涎防蹂五危欤赍义贤迹保彩ㄑ唐蚜蛩智疽馔煎义吓缌芮谘唐肜肷⒆刺奈砘旱文媪鹘哟ィ嗉浯嬖诿飨曰疲们蝈义夏谥饕旱味裕樱埃驳幕展蹋ǚ从κ剑保保樗娌糠质沂芙夥村义嫌Γǚ从κ剑保玻使逃梢合嗉捌啻首枇χ鞯迹苎唐魉佟⑴缌芙哄义铣跏剂魉佟⒁旱瘟＞丁⒁浩燃敖海穑戎档榷嘀匾蛩氐挠跋欤郏玻罚玻梗荩耘缌芮腻义系骺啬康氖俏们蛭至己玫拇侍跫怀砬谖唐捌浼写旱斡牍烫邋义峡帕Ｎ锏亩嘞嗔鞫渥饔檬鞘迪盅唐爰写帕Ｎ锏姆掷耄旱巍⒐烫蹇帕Ｎ镥义暇肷⒆刺庖惶匦杂肱缌芮谙嗨疲唐戳骷写旱蜗啾扰缌芮谝哄义系瘟＞睹飨约跣。保保玻
本文编号：2833928
【学位单位】：华北电力大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：X773
【部分图文】：
肀北屯力人学硕丨．？学位论文逡逑源丰富、成本低廉、生成产物可利用等优点，同时石灰石－石膏湿法脱硫系统运逡逑行稳定，处理烟气量大，脱除效率高，对于传统的单塔脱硫系统其脱硫效率即可逡逑达到９０％以上［Ｉ５＿＇ＷＦＧＤ系统包括烟气系统、吸收剂制备系统、Ｓ０２吸收系统、逡逑石膏脱水及存储系统、废水处理系统与工艺水系统（如图１－１）邋［１７］，各系统简介逡逑如下：逡逑
控制与整体工艺中承担的作用不同，同时在变工况条件下各区域调控措施及各区逡逑域内设备性能的影响因素也有所不同。本文根据多相流动状态及传递特性差异将逡逑脱硫塔划分为喷淋区、除雾区及氧化区（如图１－２）。逡逑—逡逑l栂此低场福叔义铣砥鳎撼砬义希欤撸В唬颍颍颍颍颍叔义吓缌懿恪ⅲ卞危隋澹裕皱澹粒苠澹疲苠澹桑苠澹桑苠危慑义希裕蓿危浚摺觯澹咤澹咤澹咤澹咤危慑义希危裕苠澹裕苠澹裕苠澹裕椋欤危义希戾危妫苠澹隋澹裕箦澹荆隋澹。苠澹椋苠危卞义县缌芮义希危慑义希危卞义希卞澹龋皴危哄义希颍冢冢海义希″澹慑濉澹体义希诲呜趸义涎防蹂五危欤赍义贤迹保彩ㄑ唐蚜蛩智疽馔煎义吓缌芮谘唐肜肷⒆刺奈砘旱文媪鹘哟ィ嗉浯嬖诿飨曰疲们蝈义夏谥饕旱味裕樱埃驳幕展蹋ǚ从κ剑保保樗娌糠质沂芙夥村义嫌Γǚ从κ剑保玻使逃梢合嗉捌啻首枇χ鞯迹苎唐魉佟⑴缌芙哄义铣跏剂魉佟⒁旱瘟＞丁⒁浩燃敖海穑戎档榷嘀匾蛩氐挠跋欤郏玻罚玻梗荩耘缌芮腻义系骺啬康氖俏们蛭至己玫拇侍跫怀砬谖唐捌浼写旱斡牍烫邋义峡帕Ｎ锏亩嘞嗔鞫渥饔檬鞘迪盅唐爰写帕Ｎ锏姆掷耄旱巍⒐烫蹇帕Ｎ镥义暇肷⒆刺庖惶匦杂肱缌芮谙嗨疲唐戳骷写旱蜗啾扰缌芮谝哄义系瘟＞睹飨约跣。保保玻
本文编号：2833928
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dongligc/2833928.html
