循环流化床半干法脱硫装置烟道流场模拟优化

发布时间：2024-04-27 01:05

　　在循环流化床半干法脱硫系统中,流场特性对于系统安全稳定运行、提高脱硫效率至关重要,其中,流场均匀性和稳定是整个系统的关键点。只有流化床设计和输送设备合理才可能保证脱硫系统的稳定高效运行。采用CFD数值模拟方法,结合某300 MW燃煤机组炉外半干法脱硫工程实例,针对脱硫塔区域烟道以及除尘器后烟道的流场进行建模计算,研究半干法脱硫系统普遍存在的烟气流场不均匀性问题及有效的改善措施。试验建立了2个模型,模型A范围自预除尘器出口4个喇叭口的联箱至布袋除尘器入口,此区域为主要脱硫反应的发生区;模型B范围自布袋除尘器出口至引风机入口联箱,该区域优化主要目的为降低系统阻力。计算过程中分析了不同导流叶片的布置位置、数量对烟气速度场、速度矢量及压力场特性的影响。优化结果表明,在模型A预除尘器出口采用典型的扩容联箱方案可以提升流场均匀性。但需考虑在扩容流速降低带来的积灰现象,调整烟道、钢结构积灰荷载的设计,提高安全裕度。在脱硫塔底部设置一块导流叶片,可以有效改善偏流现场,保证进入文丘里的烟气速度均匀性,同时系统阻力也得到较好控制,总阻力在2 200 Pa左右。布袋除尘器出口烟道(模型B)的核心优化要素为降...

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【部分图文】：

图1模型A示意

模型B(图2)范围自布袋除尘器出口至引风机入口联箱。烟气经布袋过滤作用后，粉尘浓度极低。其模型优化主要目的为降低系统阻力，避免出现局部涡流区，降低系统引风机电耗。图2模型B示意

图2模型B示意

图1模型A示意1.4烟道流场优化方法

图3模型A优化前速度分布

首先计算无导流叶片时脱硫塔内部的流场分布模拟，如图3所示。原始布置条件下，脱硫塔底部出现了极为明显的偏流现象，在气流偏转的过程中，由于惯性力的存在，使得气流多沿烟道外壁流动，而中心区域流量显著减少，导致进入文丘里管的气体流量分布不均，极大影响脱硫塔的工作性能。对4种优化方案进行模....

图4不同优化方案的速度分布

对4种优化方案进行模拟，不同优化方案的速度分布如图4所示。采用方案1导流能显著改善脱硫塔底部的速度分布情况，气体流动更为均匀。不同方案条件下的速度矢量分布如图5所示，可见方案1产生较为明显的负压卷吸现象，出现一定的旋转矢量，有助于卷吸返回脱硫塔的物料。

本文编号：3965128