脱硫湿烟气喷淋冷凝过程数值模拟研究

发布时间：2024-04-19 21:51

　　大中型燃煤电厂多采用湿法脱硫技术,脱硫过程导致大量水分蒸发,600 MW机组经湿法脱硫后排放的烟气中携带水蒸气超过200 t/h。脱硫湿烟气中的水蒸气及低温余热是燃煤电厂水资源和能量损耗的重要部分。为降低烟气中的含湿量,有效回收烟气中的水分及余热,同时解决因湿烟气中水蒸气凝结引起的烟囱腐蚀、"石膏雨"及"白烟"等问题,基于Fluent软件,构建三维稳态CFD模型,对湿法脱硫后烟气的冷凝过程进行数值模拟研究,将优化设计后的冷凝室作为计算对象,充分考虑气液两相流之间的能量、质量、动量交换,全面讨论了冷凝室本身结构和气液两相参数对传热传质的影响。结果表明:两喷淋层的布置存在最佳间距,模拟中最佳间距为1 m,此间距可使液滴在冷凝室内停留时间和气液接触均匀性同时达到较高水平。在一定的烟气流速范围内,烟气流速高,烟气在冷凝室中停留时间短,气液两相接触时间少,换热程度差;烟气流速低,烟气雷诺数小,湍流流动弱,单位时间单位面积处理的空气量小,故存在最佳烟气流速,研究表明,最佳烟气流速为3.5 m/s。适当增大液气比、合理减小液滴直径、降低喷淋液温度、加大喷嘴角度,都可有效保证流场均匀性,提高气液接触强...

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【部分图文】：

图1冷凝室简化模型

简化后的模型如图1所示，采用双层喷淋布置，顶层喷淋距烟气入口截面3.2m，底层喷淋距烟气入口截面2.2m。填料层高度为0.6m，布置在烟气入口截面上方0.4m处。采用ICEM软件对模型进行网格划分。因本次模拟的是流经冷凝室内部的烟气与喷淋液滴的气液两相流动，计算域选定为浆....

图2模型验证

为不浪费计算资源又满足计算结果的准确性，先后进行了30万、50万、70万、90万网格数的网格无关性验证。多次模拟结果显示，70万网格符合计算精度。改变液气比对模拟和试验结果的影响如图2所示。在5次改变液气比中，试验均重复3次，并采用多个测点，故试验值为多次试验的平均值。模拟值与试....

图3不同喷淋层间距下出口烟气温度

不同喷嘴角度下出口烟气温度如图5所示，不同喷嘴角度下两喷淋层温度如图6所示。图4不同喷淋层间距下烟气流线

图4不同喷淋层间距下烟气流线

图3不同喷淋层间距下出口烟气温度图5不同喷嘴角度下出口烟气温度

本文编号：3958427