一体式脱硫、氮电旋风除尘器的研究与仿真

发布时间：2017-10-13 01:28

  本文关键词：一体式脱硫、氮电旋风除尘器的研究与仿真

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【摘要】：近年来,我国大气环境面临着严峻的形式,人们对空气质量的要求越来越来越高,特别是我国的一些大中型城市经常爆发雾霾、酸雨等非正常自然灾害。这严重影响到人们的日常生活。欲改善当下的环境状况,首先从减排开始,国家对颗粒物、硫氧化物、氮氧化物制定了更为严格的排放标准。要达到排放标准,就需要高性能的脱硫、脱氮、除尘设备。而如今多功能复合式一体化设备已经成为我国环保领域的一大研究热点,本文针对一体式脱硫脱氮除尘系统展开研究。本文首先对除尘机理、脱硫脱氮反应机理进行分析研究,确定利用电旋风除尘器与电晕等离子体-氨法脱硫脱氮相结合的方式,组成一体式脱硫脱氮除尘系统。随后对一体式系统的架构进行设计,给出系统的布置方案,并给出单元系统的工作流程。随后在传统旋风除尘器的基础上,对电旋风除尘器的各结构进行设计,给出结构尺寸;对电晕等离子体-氨法脱硫脱氮反应器的结构进行设计,给出电晕线的布置形式、反应器的结构尺寸等;在设计脱硫脱氮反映器的过程中,考虑到脉冲电晕等离子体技术需要在低温下进行,而水解尿素过程中需要预加热装置,提出了利用烟气余热预热尿素溶液的方案;对喷氨喷嘴结构进行设计,提出了一种喷嘴电晕极一体式的结构,有一定的创新性。利用Fluent软件对电旋风除尘器内的流场进行分析,对其中的颗粒进行追踪,以验证结构的合理性。
【关键词】：电旋风 一体化脱硫脱氮 流场分析 除尘器 等离子体
【学位授予单位】：上海工程技术大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X701
【目录】：

• 摘要6-7
• ABSTRACT7-12
• 第一章 绪论12-21
• 1.1 选题背景12-13
• 1.2 燃煤锅炉烟尘处理技术13-15
• 1.2.1 除尘器的分类13-14
• 1.2.2 电旋风除尘器的发展概况14-15
• 1.3 烟气脱硫工艺的发展及分类15-17
• 1.3.1 脱硫技术的发展历程15-16
• 1.3.2 脱硫技术的分类16-17
• 1.3.3 脉冲电晕法烟气脱硫技术17
• 1.4 烟气脱氮技术概述17-18
• 1.5 脱硫脱氮一体化技术18-20
• 1.5.1 联合脱硫脱硝技术简介19
• 1.5.2 同时脱硫脱硝技术19-20
• 1.6 氨的获取途径20
• 1.7 主要研究内容20-21
• 第二章 一体式脱硫脱氮除尘系统的工作原理21-33
• 2.1 除尘系统原理分析21-28
• 2.1.1 电旋风除尘器（EPC）工作原理21-23
• 2.1.2 旋风及电旋风除尘器的分离理论23-26
• 2.1.3 EPC性能评价指标26-28
• 2.2 脱硫脱氮系统工作原理28-31
• 2.2.1 脉冲电晕脱硫脱硝原理28-30
• 2.2.2 影响联合脱硫脱氮系统性能的因素30-31
• 2.3 本章小结31-33
• 第三章 一体式脱硫脱氮除尘系统的设计33-38
• 3.1 各单元系统的主要功能33-34
• 3.1.1 除尘系统的主要功能33
• 3.1.2 脱硫脱氮系统的主要功能33-34
• 3.1.3 脉冲电供应系统34
• 3.1.4 制氨系统34
• 3.2 一体式脱硫脱氮除尘系统的架构34-35
• 3.3 制氨加氨系统的架构35-36
• 3.4 一体式脱硫脱氮除尘系统的工作过程36-37
• 3.5 本章小结37-38
• 第四章 一体式脱硫脱氮除尘系统的结构设计38-55
• 4.1 电旋风除尘器的结构设计38-46
• 4.1.1 设计的初始条件38-39
• 4.1.2 EPC旋流形式的确定39-40
• 4.1.3 烟气入口设计40
• 4.1.4 EPC圆筒体设计40-41
• 4.1.5 EPC圆锥体设计41-42
• 4.1.6 EPC排气筒设计42-43
• 4.1.7 电极布置形式43-45
• 4.1.8 除尘器辅助设备选型设计45-46
• 4.2 脱硫脱氮反应器的结构设计46-49
• 4.2.1 DDR圆筒的设计46
• 4.2.2 DDR入口的设计46-47
• 4.2.3 电晕极布置形式设计47-49
• 4.3 制氨加氨系统的优化设计49-54
• 4.3.1 水解系统中烟气余热利用装置50-51
• 4.3.2 氨气喷嘴与电晕极结合机构的设计51-54
• 4.4 反应器辅助设备的设计54
• 4.5 本章小结54-55
• 第五章 基于Fluent的ECP气固两相流的数值模拟55-75
• 5.1 CFD软件简介及理论基础55-59
• 5.1.1 CFD软件简介55-56
• 5.1.2 CFD理论基础56-59
• 5.2 EPC单相流场数值模拟前处理59-64
• 5.2.1 RSM模型59-60
• 5.2.2 EPC仿真模型的建立60-62
• 5.2.3 EPC网格划分62
• 5.2.4 RSM模型下气相边界条件设置62-64
• 5.3 Fluent求解过程和EPC流场分析64-68
• 5.3.1 Fluent求解过程64
• 5.3.2 EPC内部气流流动轨迹分析64-65
• 5.3.3 EPC内部流体速度分析65-66
• 5.3.4 EPC内部流体压力分析66-67
• 5.3.5 EPC内部湍流分析67-68
• 5.4 EPC内部流体中颗粒轨迹追踪68-73
• 5.5 本章小结73-75
• 第六章 结论与展望75-77
• 6.1 结论75-76
• 6.2 展望76-77
• 参考文献77-82
• 攻读硕士期间发表的论文82-83
• 致谢83-84

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本文编号：1022077