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。

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。

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.

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.

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fluent軟件對噴淋塔空塔的流場進行三維數值模擬。在計算中選擇k-ε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形狀對流場有很大的影響,此結果對現場運行以及噴淋塔的優化設計有一定的指導作用。

提出一個噴淋塔設計參數———平均容積吸收率,其可作為噴淋塔本體設計的控制指標,并據以確定塔的吸收區高度。運行和設計經驗表明,一般噴淋塔的容積吸收率為(5.5～6.5)kg/(m3·h)。文中還討論了容積吸收率、so2吸收量、吸收區高度等之間的關系。

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

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。

基于煙氣濕法脫硫機理建立了噴淋塔內脫硫過程實時仿真模型。模型描述了脫硫效率與入口煙氣二氧化硫濃度、噴淋漿液中二氧化硫濃度、煙氣量、循環漿液量、鈣硫摩爾比,漿液酸堿度(ph值)、操作壓力、溫度以及脫硫塔結構(截面積,吸收區高度等)的定量關系,并編制成算法。在star-90/windows2000一體化圖形建模實時仿真支撐系統上,以某電廠600mw機組煙氣脫硫噴淋塔為對象進行模型驗證。在90%、75%與50%工況下仿真計算結果與實際運行值相比較偏差在1%以內,因此,模型具有較高的精度,為實現脫硫系統仿真奠定了基礎。

本文以300mw機組噴淋塔為研究對象,利用fluent軟件對塔內氣液兩相流場進行三維數值模擬。結果發現噴淋對塔內煙氣具有整合作用,可以有效地使氣體分布趨向均勻;塔內靠近塔壁和中間部分噴嘴布置較少,導致氣流逃逸,降低了吸收效率。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。

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。

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。

?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。

對濕式煙氣脫硫噴淋塔本體尺寸進行了分析,結合已有的工程設計經驗,給出了確定噴淋塔本體尺寸的具體步驟,并討論了設計應考慮的主要問題。

利用fluent軟件包,對300mw機組濕法煙氣脫硫(wetfluegasdesulfurization,wfgd)系統噴淋塔內阻力特性進行了數值模擬,著重考察了不同塔徑、噴淋層間距和噴淋層數等設計條件及不同負荷、液氣比等運行工況下噴淋塔內阻力特性。結果表明,300mw機組wfgd系統噴淋塔內阻力在煙氣量125×104m3/h、塔徑13m、4層噴淋、層間距1.7m時約為950pa,與實際工程測量數據較為吻合;塔徑、噴淋層數量、負荷和液氣比是影響噴淋塔內阻力的重要因素;模擬計算值可作為噴淋塔設計與運行優化的依據。

通過安裝流場優化構件,對濕法煙氣脫硫噴淋塔內的流場進行優化,并通過試驗研究及計算流體力學模擬的方法考察流場優化構件及其幾何結構對塔內流場和so2吸收的影響。流場模擬基于reynolds時均navier-stokes方程,標準k-ε雙方程模型和顆粒軌道模型,方程的離散格式選用二階迎風差分格式,采用simple算法進行壓力-速度耦合。so2吸收的模擬則是根據雙膜理論編寫用戶自定義程序,作為相間作用的源項加載到fluent軟件中來實現的。結果表明,流場優化構件能夠防止煙氣沿塔壁逃逸,整流氣相流場,強化氣液兩相在吸收區的混合,有利于so2的吸收。此外,通流截面一定時,塔內壓降和脫硫效率隨構件與水平面夾角的增大而增大;構件與水平面夾角一定時,塔內壓降和脫硫效率隨通流截面的增大而減小。

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。

以600mw機組噴淋塔為研究對象,利用fluent軟件,對裝有一定開孔率氣流分布板的脫硫噴淋塔進行了空塔和噴淋狀態下熱態流場數值模擬。計算中選用k—ε模型作為計算模型,并結合拉格朗日顆粒軌道模型,用simple算法計算。結果表明氣流分布板對塔內流場、溫度場和壓力場都有一定的影響;引入噴淋液后,由于噴淋液滴對塔內流場強烈的整流作用,內部速度明顯趨于均勻化。

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。