脱硫废水喷雾蒸发处理技术研究
发布时间：2021-06-27 15:58
脱硫废水实现零排放是目前电厂中重要的问题之一。利用烟道气体来蒸发脱硫废水是实现脱硫废水零排放的一项重要举措。采用空气辅助雾化喷嘴对液体进行雾化能达到很好的雾化效果,微小液滴在烟道中迅速吸热蒸发,脱硫废水中的杂质随烟尘一起排出,从而实现近零排放。本文对液滴在喷雾场内的破碎蒸发机理做了详细解释。基于风洞试验台搭建了喷雾蒸发系统,并以激光粒度仪对液滴粒子直径进行测量,以索特平均直径（SMD）作为评价雾化性能的指标。实验测量了影响液滴喷雾蒸发特性的三个关键影响因素（压缩空气压力,液体流量,喷雾场内热风温度）对液滴粒子喷雾蒸发特性的影响,并综合实验结果进行了液滴雾化蒸发过程分析。本文还参照实验在FLUENT软件中选择离散相（DPM）模型对破碎后液滴的雾化蒸发情况进行了数值模拟,并选取子模型WAVE和air-blast-atomizer模型,模拟结果与实验一致性较好,验证了模型选择的正确性。进而又通过模拟计算了液滴在喷雾场中的蒸发量以及不同压力,流量,风温对蒸发率的影响。
【文章来源】：华北电力大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：56 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
喷嘴截面示意图
由于内混式更适于雾化液滴很小的场合，因ｌｉｔ本文针对液滴喷雾蒸发过程的实??验与机理研究中选用该种形式的雾化喷嘴，其喷嘴出口的直径为３ｍｍ，结构图如下??图（图２－１、图２－２）所示。??液体几?阀体??针阀?Ｖ?／？??介气体??图２－１喷嘴截面示怠图??—＇严興，??图２－２凑化喷嘴实物图??２．１．２雾化性能评价指标??（１）雾化细度??对于雾化喷嘴雾化性能的指标评价中最为关键的便是液体雾化后所得雾化液??滴的粒径变化范围，定义为雾化细度。但形成的液滴群体的尺寸差别很大，最大值??和最小值可能相差５０？１００倍，因此一般情况下通过液体雾化后液滴颗粒的平均粒??径来表示雾化细度｜３７］。Ｍｕｇｅｌｅ和Ｅｖａｎｓ等人［５２］关于雾化喷嘴对于液体雾化后液滴??ｆ均粒径的计算过程进行了相关的数学研究并根据雾滴应用分析特点提出了三种??表怔雾化液滴颗粒平均直径的数学参数，分别为体积中位直径（Ｖｏｌｕｍｅ?Ｍｅｄｉａｎ??ｉｌ??
照射在不同大小的细微颗粒上，因此激光会发屯散射并产生散射谱。喷雾场中??存在大量的不同尺寸的颗粒，散射谱受到颗粒的尺寸和分布情况的影响，对散射谱??进行计算便可得到雾化液滴的粒径分布情况。如图３－１是Ｗｉｎｎｅｒ３１９Ａ喷雾激光粒??度分析仪的工作原理图。该分析仪器主要包括测试仪器和计算机两部分。测试仪器??为分体式，一部分为激光发射器，内含激光器，滤波片以及扩束镜和准直透镜，激??光经过这些元件后可形成平行光线，进而照射到颗粒表面。另一部分为激光散射能??谱接收器，内含傅里叶透镜以及光电探测器，散射能谱经过透镜后汇聚后聚焦，被??探测器接收转化成电信号并传输到计算机内。计算机接收信号后通过激光粒度分析??软件显示动态的粒径尺寸及变化。??１７??
【参考文献】：
期刊论文
[1]内混式空气助力喷嘴喷雾水滴尺寸分布建模[J]. 唐虎,常士楠,成竹,冷梦尧. 航空学报. 2016(05)
[2]管道内喷雾蒸发冷却的数值模拟及优化设计[J]. 肖益民,陶垚,高阳华. 哈尔滨工业大学学报. 2015(04)
[3]内混式扇形喷嘴雾化特性及液滴直径拟合的研究[J]. 朱辉,曹建明,陈海龙. 化学工程与装备. 2012(09)
[4]不同物性液滴在低温烟气中的蒸发特性数值研究[J]. 冉景煜,张志荣. 中国电机工程学报. 2010(26)
[5]利用烟道气处理火电厂WFGD废水的技术应用[J]. 李明波,范玺,孙克勤. 电力科技与环保. 2010(02)
[6]脱硫废水水量计算及烟道处理技术[J]. 周臣,谭文轶. 热力发电. 2009(03)
[7]应用蒸汽相变协同脱除细颗粒和湿法脱硫的实验研究[J]. 鲍静静,杨林军,颜金培,黄永刚,蒋振华,沈湘林. 中国电机工程学报. 2009(02)
[8]新型脱硫废水零排放处理方案[J]. 高原,陈智胜. 华电技术. 2008(04)
[9]电厂湿法脱硫系统对烟气中细颗粒物脱除作用的实验研究[J]. 王珲,宋蔷,姚强,陈昌和. 中国电机工程学报. 2008(05)
[10]喷嘴研究发展概述[J]. 张敏健. 电站系统工程. 2008(01)
博士论文
[1]液体工质在小尺度空间喷雾特性的实验研究与数值模拟[D]. 赵娜.南京理工大学 2013
硕士论文
[1]喷嘴结构及喷射条件对内混式空气雾化性能影响试验研究[D]. 江莉.长安大学 2015
[2]喷雾冷却液膜仿真分析及其换热性能研究[D]. 耿晓晨.西安电子科技大学 2010
本文编号：3253154
【文章来源】：华北电力大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：56 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
喷嘴截面示意图
由于内混式更适于雾化液滴很小的场合，因ｌｉｔ本文针对液滴喷雾蒸发过程的实??验与机理研究中选用该种形式的雾化喷嘴，其喷嘴出口的直径为３ｍｍ，结构图如下??图（图２－１、图２－２）所示。??液体几?阀体??针阀?Ｖ?／？??介气体??图２－１喷嘴截面示怠图??—＇严興，??图２－２凑化喷嘴实物图??２．１．２雾化性能评价指标??（１）雾化细度??对于雾化喷嘴雾化性能的指标评价中最为关键的便是液体雾化后所得雾化液??滴的粒径变化范围，定义为雾化细度。但形成的液滴群体的尺寸差别很大，最大值??和最小值可能相差５０？１００倍，因此一般情况下通过液体雾化后液滴颗粒的平均粒??径来表示雾化细度｜３７］。Ｍｕｇｅｌｅ和Ｅｖａｎｓ等人［５２］关于雾化喷嘴对于液体雾化后液滴??ｆ均粒径的计算过程进行了相关的数学研究并根据雾滴应用分析特点提出了三种??表怔雾化液滴颗粒平均直径的数学参数，分别为体积中位直径（Ｖｏｌｕｍｅ?Ｍｅｄｉａｎ??ｉｌ??
照射在不同大小的细微颗粒上，因此激光会发屯散射并产生散射谱。喷雾场中??存在大量的不同尺寸的颗粒，散射谱受到颗粒的尺寸和分布情况的影响，对散射谱??进行计算便可得到雾化液滴的粒径分布情况。如图３－１是Ｗｉｎｎｅｒ３１９Ａ喷雾激光粒??度分析仪的工作原理图。该分析仪器主要包括测试仪器和计算机两部分。测试仪器??为分体式，一部分为激光发射器，内含激光器，滤波片以及扩束镜和准直透镜，激??光经过这些元件后可形成平行光线，进而照射到颗粒表面。另一部分为激光散射能??谱接收器，内含傅里叶透镜以及光电探测器，散射能谱经过透镜后汇聚后聚焦，被??探测器接收转化成电信号并传输到计算机内。计算机接收信号后通过激光粒度分析??软件显示动态的粒径尺寸及变化。??１７??
【参考文献】：
期刊论文
[1]内混式空气助力喷嘴喷雾水滴尺寸分布建模[J]. 唐虎,常士楠,成竹,冷梦尧. 航空学报. 2016(05)
[2]管道内喷雾蒸发冷却的数值模拟及优化设计[J]. 肖益民,陶垚,高阳华. 哈尔滨工业大学学报. 2015(04)
[3]内混式扇形喷嘴雾化特性及液滴直径拟合的研究[J]. 朱辉,曹建明,陈海龙. 化学工程与装备. 2012(09)
[4]不同物性液滴在低温烟气中的蒸发特性数值研究[J]. 冉景煜,张志荣. 中国电机工程学报. 2010(26)
[5]利用烟道气处理火电厂WFGD废水的技术应用[J]. 李明波,范玺,孙克勤. 电力科技与环保. 2010(02)
[6]脱硫废水水量计算及烟道处理技术[J]. 周臣,谭文轶. 热力发电. 2009(03)
[7]应用蒸汽相变协同脱除细颗粒和湿法脱硫的实验研究[J]. 鲍静静,杨林军,颜金培,黄永刚,蒋振华,沈湘林. 中国电机工程学报. 2009(02)
[8]新型脱硫废水零排放处理方案[J]. 高原,陈智胜. 华电技术. 2008(04)
[9]电厂湿法脱硫系统对烟气中细颗粒物脱除作用的实验研究[J]. 王珲,宋蔷,姚强,陈昌和. 中国电机工程学报. 2008(05)
[10]喷嘴研究发展概述[J]. 张敏健. 电站系统工程. 2008(01)
博士论文
[1]液体工质在小尺度空间喷雾特性的实验研究与数值模拟[D]. 赵娜.南京理工大学 2013
硕士论文
[1]喷嘴结构及喷射条件对内混式空气雾化性能影响试验研究[D]. 江莉.长安大学 2015
[2]喷雾冷却液膜仿真分析及其换热性能研究[D]. 耿晓晨.西安电子科技大学 2010
本文编号：3253154
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