以300mw機組濕法煙氣脫硫噴淋塔為研究對象,利用計算流體力學通用軟件對其內部兩相流場進行模擬。氣相湍流由標準k模型描述,噴淋液滴由拉格朗日顆粒軌道模型描述。預測了無噴淋和有噴淋2種條件下的氣相湍流流場分布、沿塔高方向不同截面上的氣速分布以及噴淋液滴的軌跡。模擬結果表明,引入噴淋液后,出口截面氣速分布明顯均勻化,其最大值由無噴淋時的12m/s降至6m/s。該最大值出現在靠近塔壁處,是由塔壁附近噴淋密度較低造成的,可通過改進周邊噴嘴的布置方式及噴嘴型式進行優化。

以300mw機組濕法煙氣脫硫噴淋塔為研究對象,利用計算流體力學通用軟件對其內部進行三維數值模擬.結果表明,模擬很好地預測出so2脫出效果.

采用fluent軟件對1000mw脫硫噴淋塔的內部流場進行了數值模擬,考察了在120°雙入口煙道形式下,不同入口角度θ對其內部速度場、溫度場及壓力場分布的影響。研究發現,入口角度θ為15°時,流場分布較均勻。

以300mw機組濕法煙氣脫硫噴淋塔為研究對象,利用計算流體力學通用軟件對其內部進行三維數值模擬。

以計算流體力學為基礎,在三維坐標系下采用標準k-ε雙方程模型求解動量、能量和組分方程,結合漿滴蒸發模型及簡化的漿滴脫硫反應模型,以euler-lagrange方法建立了噴淋塔內煙氣脫硫的數值計算模型,模型計算結果與孔華的試驗數據符合較好。模型計算結果表明,對于粒徑小的噴淋液滴,其煙氣脫硫反應和液滴蒸發主要發生在煙氣進口附近,而隨著液滴粒徑的增大,液滴在塔內蒸發和脫硫反應的過程延長。同時,增加煙氣溫度、降低煙氣中so2的入口質量濃度以及增加液氣比均有利于提高脫硫效率。文中模型相對于一維柱塞流模型,能夠直觀地顯示出噴淋塔內的流場、溫度場和組分質量濃度場的空間分布。

本文闡述了以300mw機組為例,利用fluent軟件對單入口、雙入口噴淋塔內煙氣流程分別進行了三維數值模擬。結果發現雙入口噴淋塔內煙氣流場更加均勻,脫硫效率高,有效降低低溫腐蝕有利于噴淋塔的長期穩定運行。模擬結果對噴淋塔的現場運行及結構優化設計具有一定的指導作用。

針對680mw機組濕法煙氣脫硫噴淋塔內煙氣速度分布和阻力進行了實驗研究。實驗平臺與系統幾何比例為1∶12,煙氣速度比例為1∶1。通過研究發現,塔內速度場沿煙氣流動方向其均勻性變化呈先強后弱的2次明顯變化,負荷很低(35%負荷)時,煙氣流動均勻性很差,塔內壓降隨著噴淋層運行數量的增加而增大,隨著煙氣負荷的增加而增大。

對于煙氣脫硫噴淋塔中的霧化漿液液滴在塔內的運動以及停留時間進行了分析計算。給出了液滴下落速度隨時間的變化;計算了單個液滴及漿液總體的停留時間。結果表明,對于粒徑為dp=13～30mm的單個液滴,停留時間為t=30～13s;霧化液滴尺寸分布對總體停留時間影響顯著;合適的霧化液滴尺寸應為dp=07～15mm。

基于計算流體力學(cfd)技術,采用fluent軟件平臺,針對典型300mw機組脫硫系統噴淋塔采用可視化技術對噴淋層間距、噴嘴壓降、噴淋角變化時噴淋層噴淋效果、傳質特性和阻力特性進行了數值模擬研究。結果表明噴淋層間距、噴嘴壓降與噴淋角度變化對覆蓋效果影響很小,噴淋層間距、噴嘴壓降和噴淋角增大均能增強氣液傳質,同時噴淋層阻力也隨之增大。提出典型300mw機組wfgd漿液噴淋系統噴嘴選擇與布置的推薦值。

采用水-空氣作為介質對濕法煙氣脫硫(wfgd)篩板式噴淋塔阻力特性進行了試驗研究,分析了篩板孔徑、開孔率、厚度、安裝位置以及液相噴淋量等因素對篩板噴淋塔內阻力特性的影響.結果表明:在wfgd系統篩板式噴淋塔中必須保證足夠大的孔徑與塔徑比,以適合高速煙氣條件;在煙氣流速較低條件下,篩板孔徑越小,壓降越大,而煙氣流速較高時則相反;篩板厚度對于壓降影響較小;提高開孔率和篩板安裝高度以及減少噴淋量均能降低塔內阻力.

建立了石灰石/石膏濕法煙氣脫硫噴淋塔實驗臺,實驗研究了重要的操作參數對噴淋塔脫硫效率的影響規律。實驗結果表明,提高液氣比和漿液ph值、降低煙氣溫度和煙氣速度、降低入口煙氣的so2濃度以及強制氧化均可以提高脫硫效率。將噴淋漿液分成噴淋液滴和塔壁液膜兩種存在形式,并分別建模,噴淋液滴的脫硫過程采用gerbec液滴脫硫模型計算,將塔壁液膜的流動分為層流和波動層流兩種狀態,發展出了新的噴淋塔脫硫反應模型。模型計算結果表明,相對于gerbec液滴模型,本文的模型計算結果與實驗數據吻合得更好。

對大型脫硫塔進行合理的模化和簡化,采用國際流行的商用cfd(computationalfluiddynamics)軟件fluent對濕法脫硫立式噴淋塔空塔進行了二維數值模擬。在計算中選取k-ε模型作為計算模型,用simple算法進行計算。計算結果表明,空塔流場氣流速度分布不均。

利用商用cfd軟件fluent,采用k—ε模型和simple算法,針對濕法脫硫噴淋塔空塔內部的三維流場進行了數值模擬,并根據計算結果對比分析不同煙氣入口角度對噴淋塔內部氣相流場的影響,獲得最佳的煙氣入口角度范圍。計算值與現場運行實踐所獲得的經驗值范圍基本吻合,因此對噴淋塔的設計及其改進具有一定的參考價值。

基于計算流體力學(cfd)平臺的fluent軟件,針對某工業鍋爐小型濕法煙氣脫硫噴淋塔進行了優化設計的數值模擬。采用歐拉-拉格朗日(e-l)方法分別描述煙氣和液滴的運動,計算分析了不同煙氣入口角度下的速度場、塔中軸線壓力及溫度變化,同時分析了不同截面上加權平均so2摩爾分數分布,依據模擬結果提出噴淋塔煙氣入口角度選取10°左右較為合理。

噴淋塔是濕法煙氣脫硫工藝中應用最廣泛的塔型,霧化系統是噴淋塔的關鍵技術,影響脫硫傳質過程。為了較為全面地研究噴淋塔霧化性能,建立了試驗臺,以壓力作為間接指標,采用濕法脫硫中常用的旋流噴嘴和螺旋噴嘴,對單層/雙層旋流噴嘴布置、單層/雙層螺旋噴嘴布置、旋流噴嘴和螺旋噴嘴組合布置的噴淋塔霧化性能進行了比較。試驗表明,霧化系統對塔內氣流分布的作用不甚明顯,相比之下,上旋流下螺旋的組合布置方式既可滿足工藝氣液比的要求,斷面上霧化粒徑分布的均勻性及霧滴在噴淋段分散的均勻性又較好,可作為塔內霧化系統優選布置方式。

以fluent軟件為計算工具,采用euler-lagrange方法模擬噴淋塔內部氣液兩相流動.氣相用標準k-ε湍流模型描述,噴淋液滴用顆粒軌道模型描述.綜合考慮顆粒受力分析、顆粒湍流擴散以及氣液兩相耦合3方面影響因素對顆粒軌道模型進行設置,從液滴粒徑分布、液滴出口速度、噴淋夾角3個方面對噴嘴射流源進行精確定義.模擬結果表明:噴淋塔內軸向氣速分布均勻;中空錐形的噴嘴設計使噴淋液形成傘狀雨簾,有效防止煙氣短流;塔內液滴濃度分布存在中間高、邊緣低的問題,可通過改進噴嘴布置方案加以改進;顆粒軌道模型能夠較好地預測噴淋塔內兩相流動.

以600mw機組多孔合金托盤噴淋塔為研究對象,利用國際流行的商用cfd(computationalfluiddynamics)軟件fluent及其前處理軟件gambit對煙氣脫硫立式噴淋空塔的流場進行二維數值模擬。計算中選用模型作為計算模型,用simple算法進行計算。計算結果表明,噴淋塔的煙氣入口角度以及多孔合金托盤的安裝高度對塔內流場分布有一定的影響,安裝托盤后氣速明顯均勻化,斜切式煙氣進口流場分布較直進式均勻,還獲得了合適的托盤安裝高度。

研究了噴淋空塔內煙氣流速、液氣比和吸收區高度等因素對氣相阻力的影響,并在實驗室研究的基礎上建立了噴淋塔流體力學數學模型,討論了煙氣流速、液滴直徑等工藝參數對液滴停留時間、吸收區阻力和塔內傳質面積的影響

提出在煙氣脫硫噴淋塔煙氣進口設置導流板或采用切向進口,使煙氣在塔內螺旋流動,以延長停留時間,加強氣液湍動接觸,并可改善系統的負荷調節適應能力。對不同進口結構的塔內流速分布、壓力損失進行了實驗研究,得出了旋流強度、壓力損失等隨導流板角度的變化關系,并將旋流情況與常規的直流進行了比較。

把煙氣溫法脫硫工程中廣泛應用的石灰石/石灰脫硫工藝和噴淋塔吸收設備相結合,探討該系統的傳質機理,通過雙膜理論建立了系統的傳質模型,對其運行參數和結構參數進行了定性的分析,闡明了這些因素對系統傳質性能的影響。

?1994-2010chinaacademicjournalelectronicpublishinghouse.allrightsreserved.http://www.cnki.net 煙氣脫硫噴淋塔的容積負荷與本體設計 thevolumeabsorbingloadanddesignofasprayscrubberforwetfgd 李蔭堂,王雙,劉艷華 (西安交通大學環境工程系,陜西　西安　710044) 摘要:提出了以噴淋塔的容積負荷———平均容積吸收率為控制指標的本體設計路線。在目前已有的設計、運行經 驗基礎上,根據煙氣的so2進口濃度、要求的吸收效率等來確定噴淋塔容積。討論了容積吸收率不同角度的定義, 給出了采用容積吸收率進行噴淋塔本體設計的步驟。 關鍵詞:濕法煙氣脫硫;吸收塔;噴淋塔;容積

根據煙氣中二氧化硫的腐蝕特點、吸收劑的廉價性和來源廣泛性,借鑒了脫硫工藝的特性及在國內的實際應用,計算、設計了煙氣噴淋塔,實現石灰石濕法煙氣脫硫。