濕法脫硫塔是燃煤電廠煙氣脫除二氧化硫的關鍵設備,同時對夾帶的石膏漿液也有一定捕集作用。根據氣液兩相傳遞和反應特征,脫硫塔可以分為噴淋區(qū)、除霧區(qū)與氧化區(qū)三個部分。針對目前電廠超低排放的需要,本論文采用計算流體動力學(Computational Fluid Dynamics,CFD)方法研究了脫硫塔噴淋區(qū)內氣相流動特性,基于煙氣流動均勻性提出了噴淋區(qū)結構優(yōu)化方案;模擬了除霧區(qū)內氣液兩相流動特性,提出了增強除霧器捕集液滴的一種構件設計方案。采用標準k-ε湍流模型封閉的雷諾時均N-S方程研究了 500 MW燃煤機組脫硫塔內煙氣單相流場,預測了噴淋區(qū)內煙氣流速分布特性。針對局部高速氣流引起的流速分布不均問題,提出了一種加裝于脫硫塔噴淋層下方的螺旋形肋板構件,通過構件的導流作用消除局部高速氣流并提高煙氣流動均勻度,從而達到流場優(yōu)化的目標。進而研究了螺旋形構件有效高度、傾斜角和螺旋圈數對脫硫塔內煙氣流動特性的影響行為,結果表明構件有效高度與螺旋圈數對煙氣流動影響較明顯,有效高度與脫硫塔半徑比值適宜范圍為0.13-0.26,螺旋圈數適宜取值為1.5;而構件傾斜角對流場影響較小,可以選取60°到90°之間。采用歐拉-拉格朗日方法建立了折線形除霧器流場計算模型,模擬了除霧區(qū)內氣液兩相流動特性。煙氣視為連續(xù)介質,采用SST k-ω湍流模型封閉雷諾時均N-S方程;液滴運動軌跡計算采用離散相隨機軌道模型。具體考察了葉片間距為20 mm、26 mm與38 mm折線形除霧器通道內煙氣流速分布、回流區(qū)范圍等流動特性及粒徑范圍為10 μm-30 μm共八種液滴的分布特性,對比了入口氣速3、4、5、6 m/s時三種除霧器的捕集性能與壓降特性,與文獻實驗數據對比驗證了計算模型的適用性。針對通道內煙氣轉折后流場特性,提出了增加流速與調整流向相結合強化氣液分離的思路,以提高除霧器葉片對液滴捕集效率,構思了錐形、矩形、弧形三種構件加裝于折線形除霧器葉片,模擬了構件形狀及其安裝位置對板間距26 mm除霧器性能的影響行為,獲得了采用錐形構件增強氣液分離的優(yōu)化方案。進而考察了錐形構件有效高度與頂角對氣液兩相流動的影響,結果表明除霧效率與煙氣流動能量損失隨構件有效高度增加或頂角減小而提高,其中有效高度的影響更為明顯,以分級除霧效率與壓降作為評價指標確定了構件結構參數適宜取值:有效高度為3 mm或4 mm時,頂角適宜范圍為90°-120°;當有效高度為5 mm時頂角選取120°為宜。
【學位單位】：華北電力大學(北京)
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：X773
【部分圖文】：

肀北屯力人學碩丨．？學位論文逡逑源豐富、成本低廉、生成產物可利用等優(yōu)點，同時石灰石－石膏濕法脫硫系統運逡逑行穩(wěn)定，處理煙氣量大，脫除效率高，對于傳統的單塔脫硫系統其脫硫效率即可逡逑達到９０％以上［Ｉ５＿＇ＷＦＧＤ系統包括煙氣系統、吸收劑制備系統、Ｓ０２吸收系統、逡逑石膏脫水及存儲系統、廢水處理系統與工藝水系統（如圖１－１）邋［１７］，各系統簡介逡逑如下：逡逑

控制與整體工藝中承擔的作用不同，同時在變工況條件下各區(qū)域調控措施及各區(qū)逡逑域內設備性能的影響因素也有所不同。本文根據多相流動狀態(tài)及傳遞特性差異將逡逑脫硫塔劃分為噴淋區(qū)、除霧區(qū)及氧化區(qū)（如圖１－２）。逡逑—逡逑l栂此低場福叔義銑砥鰨撼砬義希歟擼�；}潁潁潁潁叔義嚇緦懿�、１逦／Ｋ邋／Ｔ０欏Ａ＼邋／Ｆ＼邋／Ｉ＼邋／Ｉ＼逦亓x希裕蓿�？＿∮z澹咤澹咤澹咤澹咤危懾義希危裕苠澹裕苠澹裕苠澹裕椋歟危義希戾危媯苠澹隋澹裕簀澹荊隋澹。苠澹椋苠危卞義縣緦芮義希危懾義希危卞義希卞澹齲皴危哄義希潁冢冢海義�！邋劐—邋ｓw義希誨嗚躉義涎防蹂五危歟赍義賢跡保彩ㄑ唐蚜蛩智疽饌煎義嚇緦芮諮唐肜肷⒆刺奈砘旱文媼鶻喲�，相间存哉嗮嬙滑移，競凐酉X義夏謚饕旱味裕櫻埃駁幕展蹋ǚ從κ劍保保樗娌糠質沂芙夥村義嫌Γǚ從κ劍保玻�，传质过程由液相及气相传质阻力猪d跡苧唐魎�、啪屲浆液辶x銑跏劑魎�、液滴粒径、液气比及浆液７w戎檔榷嘀匾蛩氐撓跋歟郟玻罰玻梗藎耘緦芮膩義系骺嗇康氖俏們蛭至己玫拇侍跫懷砬諼唐捌浼寫旱斡牘燙邋義峽帕Ｎ锏畝嘞嗔鞫�，其作用是实现烟气与紝戻颗粒物的窋S�，液滴、範C蹇帕Ｎ镥義暇肷⒆刺�，这一虆Q雜肱緦芮諳嗨�，但烟气来流紝戻液滴佮睌_緦芮諞哄義系瘟＞睹饗約跣。保保玻

本文編號：2833928