中小型燃煤锅炉烟气净化系统场效应分析

发布时间：2017-09-18 02:07

  本文关键词：中小型燃煤锅炉烟气净化系统场效应分析

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【摘要】：我国燃煤锅炉烟气中的烟尘、SO_2、NO_x一般采取在锅炉尾部加装除尘装置、脱硫装置和脱硝装置来进行分别治理。这类分别治理方式具有系统复杂、投资与运行费用高、占地面积大和存在二次污染等缺陷。因此,多污染物一体化脱除技术成为燃煤烟气治理主要的发展趋势,尤其适用于中小型燃煤锅炉烟气治理。本文针对开发的一种中小型烟气净化系统的内部场效应展开研究。研究基于FLUENT软件,采用数值模拟方法对该系统下部的旋风除尘器和上部的喷淋吸收单元进行了三维流场模拟,分析了内部多相流的速度场、压力场和温度场等,并给出了数值优化后的系统结构。研究结果表明:将排气管插入深度及双进口型式的优化结果进行耦合,可有效提高旋风除尘器的分离性能;采用两层喷淋,可使烟气流速变化趋于平缓,提高了流场的均匀性;在喷淋吸收单元内设置多孔托盘并对其高度进行优化,可有效削弱伞帽上方流场中的涡流强度,并消除了流动死区。为中小型燃煤锅炉烟气多污染物去除一体化装置研制及设计提供了借鉴。
【关键词】：烟气多污染物 一体化 旋风除尘器 喷淋吸收单元 数值模拟
【学位授予单位】：华北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TK229.6
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-14
• 1.1 选题背景及其意义10
• 1.2 国内外研究进展10-13
• 1.2.1 除尘脱硫一体化技术10-11
• 1.2.2 脱硫脱硝一体化技术研究现状11-12
• 1.2.3 除尘脱硫脱硝脱汞一体化技术研究及发展趋势12-13
• 1.3 课题研究内容13-14
• 第2章 一体化装置概述14-19
• 2.1 旋风除尘器的工作原理及性能指标14-17
• 2.1.1 旋风除尘器的工作原理14-15
• 2.1.2 旋风除尘器的性能指标15-17
• 2.2 喷淋吸收单元工作原理及反应原理17-18
• 2.2.1 喷淋吸收单元工作原理17
• 2.2.2 喷淋吸收单元反应原理17-18
• 2.3 本章小结18-19
• 第3章 一体化装置数值模拟方法的研究19-23
• 3.1 CFD概述及FLUENT软件介绍19
• 3.1.1 CFD概述19
• 3.1.2 FLUENT软件介绍19
• 3.2 气体相数值计算方法19-21
• 3.2.1 湍流模型19-20
• 3.2.2 RSM模型与标准k-? 模型20-21
• 3.3 气固两相数值计算方法21-22
• 3.3.1 颗粒运动轨迹方程21-22
• 3.3.2 气体相和颗粒相的相互作用22
• 3.4 本章小结22-23
• 第4章 旋风除尘器三维流场的数值模拟23-44
• 4.1 计算模型的确定23-25
• 4.1.1 计算模型的几何结构23
• 4.1.2 计算区域的网格划分23-24
• 4.1.3 湍流模型的确定24
• 4.1.4 求解控制器的参数设置24-25
• 4.1.5 边界条件的设置25
• 4.2 气相流场的数值模拟25-30
• 4.2.1 流场的速度分布25-27
• 4.2.2 流场的压力分布27-30
• 4.3 颗粒相流场的数值模拟30-32
• 4.3.1 颗粒粒径分布30
• 4.3.2 颗粒相模型计算方法30-31
• 4.3.3 颗粒运动轨迹的研究31-32
• 4.4 旋风除尘器的结构参数优化32-42
• 4.4.1 排气管插入深度对分离性能的影响32-34
• 4.4.2 双进口型式对分离性能的影响34-42
• 4.5 旋风除尘器改进前后性能分析比较42
• 4.6 本章小结42-44
• 第5章 喷淋吸收单元三维流场的数值模拟44-56
• 5.1 物理模型的确定44-46
• 5.1.1 计算模型的几何结构44-45
• 5.1.2 计算区域的网格划分45
• 5.1.3 边界条件的设置45-46
• 5.2 未加喷淋时喷淋吸收单元内模拟46-47
• 5.2.1 流场的速度分布46-47
• 5.2.2 流场的压力分布47
• 5.3 加装多孔托盘对流场的影响47-49
• 5.3.1 流场的速度分布48-49
• 5.3.2 流场的压力分布49
• 5.4 加喷淋时喷淋吸收单元内模拟49-54
• 5.4.1 流场的速度分布49-51
• 5.4.2 流场的压力分布51-52
• 5.4.3 流场的温度分布52-53
• 5.4.4 雾化锥分布53-54
• 5.5 喷淋结构对旋风除尘器内气流的影响54-55
• 5.6 本章小结55-56
• 第6章 结论与展望56-58
• 6.1 结论56
• 6.2 展望56-58
• 参考文献58-62
• 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果62-63
• 攻读硕士学位期间参加的科研工作63-64
• 致谢64

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本文编号：872731