燃煤机组湿法脱硫及湿式电除尘系统的流场仿真及调控
发布时间：2021-08-27 20:50
二氧化硫及细微颗粒物排放对人体和环境造成了严重的危害,近年来随着我国经济的快速发展,由此导致的酸雨、雾霾等问题日益严重。燃煤电站是污染物的主要排放源之一,随着国家对烟尘排放法规的严格执行,烟气脱硫技术及湿式电除尘技术得到广泛的重视。本文借助计算流体力学（Computational Fluid Dynamics,CFD）仿真工具,对脱硫装置吸收塔内部的流场进行了数值模拟。仿真对象是某电厂1240MW燃煤机组脱硫装置。本文对比分析了无喷淋液与有喷淋液情况下的CFD仿真结果,并依据实际运行数据验证了仿真模型的合理性。仿真结果表明,脱硫塔的喷淋层交错布置方式和裙边结构等设计能够改善塔内的流场分布。湿式电除尘对于微小颗粒和气溶胶有良好的脱除作用,常被作环保岛的最后一环,本文对某电厂1240MW燃煤机组湿式电除尘设备进行了有利于超净除尘的流场优化设计。本文对湿式电除尘负荷均衡性进行仿真验证,结果表明原始烟道设计下均衡性满足设计要求;本文对湿式电除尘器本体的流场进行了优化设计,包括均分板安装位置优化、导流板设计、BP板结构优化;为节约成本提高效益,本文提出了一种低压损的流场优化设计方案。比较两种方案...
【文章来源】：上海交通大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：106 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
012-2015年SO2排放量对比图
图 1-2 2012-2015 年烟尘排放量对比图Fig.1-2 Comparison of dust emission from 2012 to 2015二氧化硫进入空气后，不仅会对人体健康造成危害，引发哮喘、胸闷、呼难等疾病，还会导致酸雨现象，腐蚀建筑及公共设施，造成动植物的死亡。的悬浮粉尘进入空气中导致了雾霾现象的频发，不仅给人们的出行带来了极不便，并且长期吸入大量粉尘会导致肺功能的退化，对身体健康危害极大。，对火力发电中的排放物进行控制是一项长期而艰巨的任务。针对日益严重的空气污染问题，国家于 2014 年 7 月 1 日颁布了严格的火电污染物排放指标，要求东部地区新建燃煤机组主要污染物可吸入颗粒物、SOx的排放浓度必须低于 10mg/Nm3、35mg/Nm3、50mg/Nm3，中部地区和西部要接近或达到这一排放限值。其中，一些地方省份也出台了类似的规定，要尘浓度不小于 5mg/Nm3。已投产机组也必须参照新的污染物排放指标实施环造工程，该规定对国内广大燃煤电厂的污染物控制提出了更高的要求。上述两种污染物排放标准被业内统称为 “超低排放”标准。随着“超低排呼声日益高涨，对实现“超低排放”技术的关注度也越来越高。实践证明，
上海交通大学硕士学位论文是湿法脱硫反应的主要装置，常见的吸收塔类型有四种：喷淋塔、填料、液柱塔，其中喷淋塔由于具有成本低、效率高、运行稳定、易于维护是目前最为主流的吸收塔塔型。脱硫剂石灰石浆液经由管道以喷嘴喷淋入吸收塔，与塔底部进入的烟气逆流接触混合，充分反应后脱除 SO2并品石膏。脱硫后的烟气经过除雾器除后运送至湿式电除尘器。有微溶和难溶颗粒的石灰石浆液与 SO2充分接触，发生了一个复杂的气相反应过程。该过程大致分为四个阶段：气态反应物质从气相主体向气的传递；气态反应物穿过气—液界面进入液相，并发生化学反应；液相物由液相主体向相界面附近的反应区迁移；反应生成物从反应区向液相移[6]。图 1-4 是石灰石-石膏法的化学反应原理图[7]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]浅析电厂电除尘、脱硫技术的综合治理[J]. 冀长坤. 山东工业技术. 2017(10)
[2]烟气催化脱硫反应器化学反应的数值模拟[J]. 李建明,杨建勋,李月丽,王怀金. 工程科学与技术. 2017(01)
[3]除尘器入口烟道流场流动力学数值模拟技术[J]. 朱召平. 中国环保产业. 2013(12)
[4]电除尘器烟道内气流分布的数值模拟[J]. 陈杰,陈剑佩,章嵩松. 华东理工大学学报(自然科学版). 2013(04)
[5]大型燃煤电站锅炉脱硫塔脱硫效率的数值模拟[J]. 潘卫国,郭瑞堂,冷雪峰,徐宏建,张晓波. 动力工程学报. 2011(04)
[6]电除尘器进口矩形烟道气流分布改进的CFD模拟[J]. 齐晓娟,李凤瑞,周晓耘. 环境工程学报. 2011(02)
[7]基于CFD技术的湿法烟气脱硫系统性能优化[J]. 钟毅,高翔,王惠挺,骆仲泱,倪明江,岑可法. 中国电机工程学报. 2008(32)
[8]湿法烟气脱硫喷淋塔内流场的优化[J]. 郭瑞堂,高翔,丁红蕾,骆仲泱,岑可法. 中国电机工程学报. 2008(29)
[9]大型湿法烟气脱硫喷淋塔内阻力特性数值模拟[J]. 林永明,高翔,施平平,张涌新,钟毅,骆仲泱,岑可法. 中国电机工程学报. 2008(05)
[10]托盘式烟气脱硫喷淋塔空塔冷态流场数值模拟[J]. 过小玲,金保升,孙志翱. 江苏环境科技. 2006(05)
博士论文
[1]大型电除尘器和袋式除尘器气流分布数值模拟与应用研究[D]. 党小庆.西安建筑科技大学 2008
[2]大型石灰石—石膏湿法喷淋脱硫技术研究及工程应用[D]. 林永明.浙江大学 2006
硕士论文
[1]湿法脱硫喷淋塔流场模拟与石膏雨治理研究[D]. 罗九天.华北电力大学 2015
[2]湿式电除尘器的发展及其在火电厂的应用[D]. 廖大兵.华南理工大学 2014
[3]基于ESP粉尘颗粒收尘机理建模研究[D]. 王威.浙江工业大学 2013
[4]600MW湿法烟气脱硫塔内部流场数值模拟研究[D]. 王旭.华北电力大学（河北） 2010
[5]BP神经网络算法改进及应用研究[D]. 黄丽.重庆师范大学 2008
[6]湿法脱硫喷淋塔数值模拟[D]. 汪洋.华北电力大学（河北） 2007
本文编号：3367074
【文章来源】：上海交通大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：106 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
012-2015年SO2排放量对比图
图 1-2 2012-2015 年烟尘排放量对比图Fig.1-2 Comparison of dust emission from 2012 to 2015二氧化硫进入空气后，不仅会对人体健康造成危害，引发哮喘、胸闷、呼难等疾病，还会导致酸雨现象，腐蚀建筑及公共设施，造成动植物的死亡。的悬浮粉尘进入空气中导致了雾霾现象的频发，不仅给人们的出行带来了极不便，并且长期吸入大量粉尘会导致肺功能的退化，对身体健康危害极大。，对火力发电中的排放物进行控制是一项长期而艰巨的任务。针对日益严重的空气污染问题，国家于 2014 年 7 月 1 日颁布了严格的火电污染物排放指标，要求东部地区新建燃煤机组主要污染物可吸入颗粒物、SOx的排放浓度必须低于 10mg/Nm3、35mg/Nm3、50mg/Nm3，中部地区和西部要接近或达到这一排放限值。其中，一些地方省份也出台了类似的规定，要尘浓度不小于 5mg/Nm3。已投产机组也必须参照新的污染物排放指标实施环造工程，该规定对国内广大燃煤电厂的污染物控制提出了更高的要求。上述两种污染物排放标准被业内统称为 “超低排放”标准。随着“超低排呼声日益高涨，对实现“超低排放”技术的关注度也越来越高。实践证明，
上海交通大学硕士学位论文是湿法脱硫反应的主要装置，常见的吸收塔类型有四种：喷淋塔、填料、液柱塔，其中喷淋塔由于具有成本低、效率高、运行稳定、易于维护是目前最为主流的吸收塔塔型。脱硫剂石灰石浆液经由管道以喷嘴喷淋入吸收塔，与塔底部进入的烟气逆流接触混合，充分反应后脱除 SO2并品石膏。脱硫后的烟气经过除雾器除后运送至湿式电除尘器。有微溶和难溶颗粒的石灰石浆液与 SO2充分接触，发生了一个复杂的气相反应过程。该过程大致分为四个阶段：气态反应物质从气相主体向气的传递；气态反应物穿过气—液界面进入液相，并发生化学反应；液相物由液相主体向相界面附近的反应区迁移；反应生成物从反应区向液相移[6]。图 1-4 是石灰石-石膏法的化学反应原理图[7]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]浅析电厂电除尘、脱硫技术的综合治理[J]. 冀长坤. 山东工业技术. 2017(10)
[2]烟气催化脱硫反应器化学反应的数值模拟[J]. 李建明,杨建勋,李月丽,王怀金. 工程科学与技术. 2017(01)
[3]除尘器入口烟道流场流动力学数值模拟技术[J]. 朱召平. 中国环保产业. 2013(12)
[4]电除尘器烟道内气流分布的数值模拟[J]. 陈杰,陈剑佩,章嵩松. 华东理工大学学报(自然科学版). 2013(04)
[5]大型燃煤电站锅炉脱硫塔脱硫效率的数值模拟[J]. 潘卫国,郭瑞堂,冷雪峰,徐宏建,张晓波. 动力工程学报. 2011(04)
[6]电除尘器进口矩形烟道气流分布改进的CFD模拟[J]. 齐晓娟,李凤瑞,周晓耘. 环境工程学报. 2011(02)
[7]基于CFD技术的湿法烟气脱硫系统性能优化[J]. 钟毅,高翔,王惠挺,骆仲泱,倪明江,岑可法. 中国电机工程学报. 2008(32)
[8]湿法烟气脱硫喷淋塔内流场的优化[J]. 郭瑞堂,高翔,丁红蕾,骆仲泱,岑可法. 中国电机工程学报. 2008(29)
[9]大型湿法烟气脱硫喷淋塔内阻力特性数值模拟[J]. 林永明,高翔,施平平,张涌新,钟毅,骆仲泱,岑可法. 中国电机工程学报. 2008(05)
[10]托盘式烟气脱硫喷淋塔空塔冷态流场数值模拟[J]. 过小玲,金保升,孙志翱. 江苏环境科技. 2006(05)
博士论文
[1]大型电除尘器和袋式除尘器气流分布数值模拟与应用研究[D]. 党小庆.西安建筑科技大学 2008
[2]大型石灰石—石膏湿法喷淋脱硫技术研究及工程应用[D]. 林永明.浙江大学 2006
硕士论文
[1]湿法脱硫喷淋塔流场模拟与石膏雨治理研究[D]. 罗九天.华北电力大学 2015
[2]湿式电除尘器的发展及其在火电厂的应用[D]. 廖大兵.华南理工大学 2014
[3]基于ESP粉尘颗粒收尘机理建模研究[D]. 王威.浙江工业大学 2013
[4]600MW湿法烟气脱硫塔内部流场数值模拟研究[D]. 王旭.华北电力大学（河北） 2010
[5]BP神经网络算法改进及应用研究[D]. 黄丽.重庆师范大学 2008
[6]湿法脱硫喷淋塔数值模拟[D]. 汪洋.华北电力大学（河北） 2007
本文编号：3367074
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