石灰石/石膏湿法烟气脱硫系统优化技术研究
发布时间：2021-04-15 00:22
目前我国燃煤火电机组是大气污染物SO2排放大户,随着环保要求的提高,国家制定了严格的SO2排放标准,在现有的脱硫技术中,石灰石/石膏湿法烟气脱硫系统（WFGD）是当前我国使用最广泛的脱硫工艺,其本身也是一个高能耗的系统,在保证环保达标的同时,增加了火电企业的运营成本,随着电力行业节能减排工作的深入开展,挖掘脱硫系统的优化潜能,提高设计和运行水平具有重要的现实意义。本文针对WFGD系统的若干问题,以优化塔内流动特性、减少“石膏雨”排放和提高脱硫系统运行经济性为目的,对脱硫塔内流动和阻力特性、除雾器叶片结构优化设计、脱硫效率特性模型、基于脱硫系统整体可控成本最小展开的运行优化、以及基于聚类数据挖掘的脱硫系统目标工况获取和状态监测等方面展开研究。WFGD吸收塔内烟气和液滴的两相流动状态直接影响脱硫系统的性能,本文通过数值模拟的方法对某600MW机组配套湿法脱硫吸收塔内流场和阻力特性展开研究,烟气场采用标准κ-ε模型,液滴相采用离散颗粒模型（DPM）,模拟结果表明,浆液喷淋对于烟气有良好的整流作用,加入喷淋后,塔内速度场和压力场变得均匀,整体阻力上升。同时,为了使塔内流动更加均匀,运用CFD技...
【文章来源】：东南大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：148 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图２－１?ＣＦＤ与其他学科间关系??２．２．２数值模拟软件介绍??
Ｌ３．２．１物理模型的简化??本文模拟对象为吸收塔，ＣＦＤ数值计算首先需要对实际吸收塔进行合理简化建立吸收塔物理模??型，图２－３为简化后的数值模拟区域，分别对塔内浆液池和除雾器进行了简化。浆液池部分对烟气??反应区流动的影响很小，故视浆液面为静止液曲，此部分空间不纳入计算区域。根据吸收塔内除雾??器和托盘的结构恃点，定义具有两个多孔介质的单元区域来近似模拟脱硫吸收塔中的除雾器和托盘。??此外，物理原型中喷嘴数量众多，若进行综合计算，喷嘴设置繁杂，给汁算带来相当大的不便，需??要进行简化，本文采用面喷射源设置，即认为喷淋面均匀释放喷淋液滴的喷淋设置方法，因此，对??于每个喷淋层，采取坐标喷淋的处理方法，并忽略了喷淋屋喷嘴对炳气流动的影响，实际计算中用??喷淋位置下方Ｉｍ处的截面作为喷射源，代替实体喷嘴，喷淋速度只考虑向下的速度。烟气入口尺??寸为６．９ｍＸ１２．８ｍ，烟气出Ｕ尺寸为６ｍＸ１２．８ｍ，：ｔ吞径为１６ｍ，喷淋管道平面与浆液面的距离为１１ｍ，??１３ｍ
法对于研究复杂几柯模型局部区域，具有很好的效果。在吸收塔巧气入口、吸收反应区（＾及除妥器??孩域采用结构化网格进行划分，而对于主管喷淋区域和烟道出口区域由于不规则结构，则采用非结??构化网格划分，通过多次的巧格划分并改进，网踏总数约为１６２万个，最终结构如图２－（巧示。??２．４模拟结果分析??瞄硫塔内的气液两相流动特性直接歲响系统的脱硫效率和系统整体阻力损失，除雾器入口液滴??相浓搜分布严重影响陈奠：器的除务性能，而影响晚硫塔内气液流动特性的主要因素可分为塔型结构??参数和运行参数，其中塔型结构参数包括：烟气进口方式、进口烟气与液面的顿角、塔内是巧加装??巧盘构件站及构件在塔内布置窝化化置等，运行參数包括：机紐运行负荷、哦琳屋的投运组合、液??气比等，本节对现有塔形结构下塔内流场进行数值模勘，着重巧析喷淋浆液对烟气流场的篮流作用??Ｗ及运行參数对吸收塔阻力特性等的影响。??２．４．１喷淋财塔内流场巧睛分析??。丄１无嚇时巧巧流场觀结果分巧??馨；圓呵画画■??彌■霞—??（ａ）烟５迹线田?（ｂ）塔内巧面速度云巧?（Ｃ）塔内巧面迈力场置困??困２－５无瞭淋时脫硫塔内烟气流场分巧??由图２－５脚烟气的迹线围可看出，在脱硫吸收塔内存在两个较大祸旋，烟气进入船硫塔后，??一部分烟气受到对面塔壁的阻挡碰撞，流向沿塔垂向上发生改变，在姻气的卷吸巧用下形成Ｔ强烈??的回流怪域
本文编号：3138293
【文章来源】：东南大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：148 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图２－１?ＣＦＤ与其他学科间关系??２．２．２数值模拟软件介绍??
Ｌ３．２．１物理模型的简化??本文模拟对象为吸收塔，ＣＦＤ数值计算首先需要对实际吸收塔进行合理简化建立吸收塔物理模??型，图２－３为简化后的数值模拟区域，分别对塔内浆液池和除雾器进行了简化。浆液池部分对烟气??反应区流动的影响很小，故视浆液面为静止液曲，此部分空间不纳入计算区域。根据吸收塔内除雾??器和托盘的结构恃点，定义具有两个多孔介质的单元区域来近似模拟脱硫吸收塔中的除雾器和托盘。??此外，物理原型中喷嘴数量众多，若进行综合计算，喷嘴设置繁杂，给汁算带来相当大的不便，需??要进行简化，本文采用面喷射源设置，即认为喷淋面均匀释放喷淋液滴的喷淋设置方法，因此，对??于每个喷淋层，采取坐标喷淋的处理方法，并忽略了喷淋屋喷嘴对炳气流动的影响，实际计算中用??喷淋位置下方Ｉｍ处的截面作为喷射源，代替实体喷嘴，喷淋速度只考虑向下的速度。烟气入口尺??寸为６．９ｍＸ１２．８ｍ，烟气出Ｕ尺寸为６ｍＸ１２．８ｍ，：ｔ吞径为１６ｍ，喷淋管道平面与浆液面的距离为１１ｍ，??１３ｍ
法对于研究复杂几柯模型局部区域，具有很好的效果。在吸收塔巧气入口、吸收反应区（＾及除妥器??孩域采用结构化网格进行划分，而对于主管喷淋区域和烟道出口区域由于不规则结构，则采用非结??构化网格划分，通过多次的巧格划分并改进，网踏总数约为１６２万个，最终结构如图２－（巧示。??２．４模拟结果分析??瞄硫塔内的气液两相流动特性直接歲响系统的脱硫效率和系统整体阻力损失，除雾器入口液滴??相浓搜分布严重影响陈奠：器的除务性能，而影响晚硫塔内气液流动特性的主要因素可分为塔型结构??参数和运行参数，其中塔型结构参数包括：烟气进口方式、进口烟气与液面的顿角、塔内是巧加装??巧盘构件站及构件在塔内布置窝化化置等，运行參数包括：机紐运行负荷、哦琳屋的投运组合、液??气比等，本节对现有塔形结构下塔内流场进行数值模勘，着重巧析喷淋浆液对烟气流场的篮流作用??Ｗ及运行參数对吸收塔阻力特性等的影响。??２．４．１喷淋财塔内流场巧睛分析??。丄１无嚇时巧巧流场觀结果分巧??馨；圓呵画画■??彌■霞—??（ａ）烟５迹线田?（ｂ）塔内巧面速度云巧?（Ｃ）塔内巧面迈力场置困??困２－５无瞭淋时脫硫塔内烟气流场分巧??由图２－５脚烟气的迹线围可看出，在脱硫吸收塔内存在两个较大祸旋，烟气进入船硫塔后，??一部分烟气受到对面塔壁的阻挡碰撞，流向沿塔垂向上发生改变，在姻气的卷吸巧用下形成Ｔ强烈??的回流怪域
本文编号：3138293
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