發(fā)布時(shí)間：2018-06-01 11:55

  本文選題：計(jì)算流體力學(xué) + 燃煤電廠��； 參考：《環(huán)境科學(xué)研究》2017年12期

【摘要】：為研究燃煤電廠的煙氣擴(kuò)散,采用計(jì)算流體力學(xué)(computational fluid dynamics,CFD)方法對(duì)燃煤電廠煙氣排放中污染物(包含氣態(tài)污染物和固態(tài)顆粒物)的擴(kuò)散形態(tài)進(jìn)行模擬.燃煤電廠的排煙方式主要有煙塔合一和煙囪兩種,根據(jù)幾何參數(shù)建立煙塔合一及煙囪的數(shù)值模型,采用納維-斯托克斯方程(Navier-Stokes equations,N-S equations)求解流場(chǎng)及氣態(tài)污染物濃度場(chǎng),采用離散相模型(Discrete Phase Model,DPM)計(jì)算固態(tài)顆粒污染物運(yùn)動(dòng)軌跡.結(jié)果表明:對(duì)于氣態(tài)污染物,由于冷卻塔下游漩渦的卷吸作用,采用煙塔合一排放的煙氣最大濃度和超標(biāo)范圍隨環(huán)境風(fēng)速的增加逐漸增大,不利于煙氣擴(kuò)散.但隨著環(huán)境風(fēng)速的增加,空氣的對(duì)流作用逐漸增強(qiáng),從而加速了煙氣的擴(kuò)散.在漩渦和環(huán)境風(fēng)的綜合作用下,煙氣的最大濃度和超標(biāo)范圍在環(huán)境風(fēng)速為6m/s時(shí)達(dá)到最大值,隨后隨著環(huán)境風(fēng)速增加而減小.采用煙囪排放的煙氣由于漩渦作用很小,因此其最大濃度及超標(biāo)范圍隨風(fēng)速的增加呈遞減趨勢(shì).得益于煙氣在冷卻塔內(nèi)的預(yù)擴(kuò)散,采用煙塔合一排放的煙氣最大濃度比采用煙囪排放的煙氣最大濃度低將近1個(gè)數(shù)量級(jí),但這種優(yōu)勢(shì)會(huì)隨著環(huán)境風(fēng)速的增加而減小.對(duì)于固態(tài)污染物,冷卻塔后方的漩渦會(huì)加速顆粒物的擴(kuò)散,因此采用煙塔合一排放的顆粒物的擴(kuò)散狀態(tài)遠(yuǎn)優(yōu)于采用煙囪排放的顆粒物的擴(kuò)散狀態(tài).
[Abstract]:In order to study flue gas diffusion in coal-fired power plants, the diffusion patterns of pollutants (including gaseous pollutants and solid particles) in flue gas emissions from coal-fired power plants were simulated by computational fluid dynamics (CFD) method. There are two types of exhaust gas in coal-fired power plants: smoke tower integration and chimney. According to the geometric parameters, the numerical model of smoke tower integration and chimney is established. The Navier-Stokes equations Navier-Stokes equationsN-S equationsare used to solve the flow field and the concentration field of gaseous pollutants. Discrete Phase Model (DPM) was used to calculate the motion trajectory of solid particle pollutants. The results show that, for gaseous pollutants, due to the entrainment of the vortex downstream of the cooling tower, the maximum concentration and exceeding range of flue gas emitted by the smoke tower increase with the increase of the ambient wind speed, which is not conducive to the smoke diffusion. However, with the increase of the ambient wind speed, the convection effect of the air increases gradually, which accelerates the smoke diffusion. Under the combined action of swirl and ambient wind, the maximum concentration and exceeding range of flue gas reach the maximum when the ambient wind speed is 6m/s, and then decrease with the increase of ambient wind speed. The maximum concentration and exceeding range of flue gas emitted by chimney are decreasing with the increase of wind speed because of the small swirl effect. Due to the pre-diffusion of flue gas in the cooling tower, the maximum concentration of flue gas emitted by the smoke tower is nearly one order of magnitude lower than that of the smoke from the chimney, but this advantage will be reduced with the increase of the environmental wind speed. For the solid pollutants, the swirl behind the cooling tower will accelerate the diffusion of particulate matter, so the diffusion state of the smoke tower emission is much better than that of the chimney emission.
【作者單位】： 南京信息工程大學(xué)大氣物理學(xué)院;國(guó)電環(huán)境保護(hù)研究院國(guó)家環(huán)境保護(hù)大氣物理模擬與污染控制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;南京信息工程大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院;
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(41373023,91544229-02) 國(guó)家重大科學(xué)儀器設(shè)備開發(fā)專項(xiàng)(2014YQ060537)
【分類號(hào)】：X773

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本文編號(hào)：1964091