發(fā)布時(shí)間：2017-12-27 18:42

  本文關(guān)鍵詞：切圓噴霧式濕法煙氣脫硫塔內(nèi)過(guò)程數(shù)值模擬及優(yōu)化分析　出處：《華南理工大學(xué)》2016年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

  更多相關(guān)文章： 濕法脫硫 旋流霧化 雙膜理論 數(shù)值模擬 優(yōu)化分析

【摘要】：實(shí)現(xiàn)燃煤電廠的煙氣超潔凈排放是煤電行業(yè)生存和發(fā)展的必然趨勢(shì)。隨著國(guó)家加大對(duì)大氣污染物的防治力度,當(dāng)前的工藝技術(shù)已無(wú)法滿足越來(lái)越嚴(yán)格的SO_2排放標(biāo)準(zhǔn)。因此,如何利用現(xiàn)有脫硫裝置,在保證系統(tǒng)安全穩(wěn)定的同時(shí)節(jié)約改造成本和運(yùn)行能耗,進(jìn)一步提高煙氣的脫硫效率,成為當(dāng)今電廠環(huán)保產(chǎn)業(yè)研究的熱點(diǎn)問(wèn)題。本文從燃燒前、燃燒中和燃燒后脫硫出發(fā),簡(jiǎn)要概述了幾種現(xiàn)用于工業(yè)生產(chǎn)中比較成熟的脫硫技術(shù)方法,詳細(xì)介紹了目前燃煤電廠應(yīng)用最廣泛的煙氣脫硫技術(shù)石灰石-石膏濕法煙氣脫硫技術(shù),包括基本原理、設(shè)備系統(tǒng)以及脫硫效率的影響因素。在此基礎(chǔ)上,提出了一種在脫硫噴淋塔內(nèi)增設(shè)脫硫劑旋流霧化層的脫硫反應(yīng)方法,并對(duì)旋流霧化層的各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化分析。論文以Fluent模擬軟件為平臺(tái),對(duì)某電廠100MW機(jī)組濕法煙氣脫硫塔建模分析。采用歐拉-拉格朗日多相流模型,使用Simple算法,根據(jù)雙膜理論,通過(guò)相應(yīng)的用戶自定義函數(shù)模塊將SO_2吸收程序嵌入Fluent軟件中,在未加旋流霧化層和開啟旋流霧化層兩種情況下,對(duì)脫硫塔內(nèi)的煙氣流動(dòng)場(chǎng)、煙氣溫度場(chǎng)和SO_2濃度場(chǎng)進(jìn)行了三維數(shù)值模擬與分析。同時(shí)為了有效地利用旋流霧化層流場(chǎng)再造的功能,文章還從旋流霧化層噴嘴的布置角度、數(shù)量以及漿液噴出的速度等相關(guān)參數(shù)對(duì)脫硫效率的影響進(jìn)行了優(yōu)化分析。研究結(jié)果表明:(1)脫硫塔內(nèi)煙氣流動(dòng)場(chǎng)和溫度場(chǎng)直接影響SO_2濃度場(chǎng)。(2)旋流霧化方法不僅可以增加煙氣在脫硫塔內(nèi)流程,加大氣液接觸的表面積,而且能夠有效防止煙氣沿塔壁逃逸,強(qiáng)化氣液兩相在吸收區(qū)的混合。脫硫效率的提高與實(shí)際測(cè)試結(jié)果相吻合。(3)旋流霧化層的直徑比d/D選為0.6左右并至少設(shè)置8個(gè)噴嘴才能形成穩(wěn)定的螺旋場(chǎng),有利于提高煙氣流動(dòng)的均勻性。漿液的噴射速度控制在15~20m/s,脫硫噴淋塔的脫硫效率可達(dá)到最高。
[Abstract]:The realization of ultra clean emission of flue gas from coal-fired power plants is an inevitable trend for the survival and development of coal and electricity industry. With the efforts of the state to prevent and control air pollutants, the current technology has not been able to meet more and more stringent SO_2 emission standards. Therefore, how to make use of the existing desulfurization devices to ensure the safety and stability of the system while saving the cost and energy consumption and further improving the desulfurization efficiency of flue gas has become a hot issue in the environmental protection industry of power plants. This article from the pre combustion, combustion and after combustion desulfurization of a brief overview of several relatively mature methods for desulfurization technology in industrial production, introduces the technology of flue gas desulfurization limestone coal-fired power plant is currently the most widely used gypsum wet flue gas desulfurization technology, including basic principle, equipment and system factors influencing desulphurization efficiency. On this basis, a desulphurizing method for adding desulfurizer and swirling atomization layer in desulfurization spray tower is put forward, and the parameters of swirling atomization layer are optimized. On the platform of Fluent simulation software, the paper modeling and analyzing the wet flue gas desulfurization tower of a power plant 100MW unit. Using the Euler Lagrange multiphase flow model, using the Simple algorithm, based on the double film theory, through the user-defined function module corresponding SO_2 absorption program is embedded in Fluent software, without atomizing layer and the two layer open the atomizing case of flue gas desulfurization tower flue gas flow field, temperature field and SO_2 concentration the field of numerical simulation and analysis. Meanwhile, in order to effectively utilize the function of regenerating flow field of swirling atomization layer, the influence of the arrangement angle and quantity of swirl atomization nozzle and the speed of slurry ejection on the desulfurization efficiency is also optimized. The results show that: (1) the flue gas flow field and temperature field in the desulphurizing tower directly affect the SO_2 concentration field. (2) swirling atomization method can not only increase the flow of flue gas in the desulfurization tower, increase the surface area of gas-liquid contact, but also effectively prevent flue gas escaping along the tower wall, and enhance the mixing of gas and liquid in the absorption area. The improvement of desulfurization efficiency is consistent with the actual test results. (3) the diameter of the atomization layer is about 0.6 compared with d/D, and at least 8 nozzles can be set up to form a stable spiral field, which is beneficial to improve the uniformity of the flow of flue gas. The injection speed of the slurry is controlled in 15~20m/s, and the desulfurization efficiency of the desulfurization spray tower can be reached to the highest.
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：X773

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本文編號(hào)：1342760