在循環(huán)流化床半干法脫硫系統(tǒng)中,流場特性對于系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行、提高脫硫效率至關重要,其中,流場均勻性和穩(wěn)定是整個系統(tǒng)的關鍵點。只有流化床設計和輸送設備合理才可能保證脫硫系統(tǒng)的穩(wěn)定高效運行。采用CFD數(shù)值模擬方法,結合某300 MW燃煤機組爐外半干法脫硫工程實例,針對脫硫塔區(qū)域煙道以及除塵器后煙道的流場進行建模計算,研究半干法脫硫系統(tǒng)普遍存在的煙氣流場不均勻性問題及有效的改善措施。試驗建立了2個模型,模型A范圍自預除塵器出口4個喇叭口的聯(lián)箱至布袋除塵器入口,此區(qū)域為主要脫硫反應的發(fā)生區(qū);模型B范圍自布袋除塵器出口至引風機入口聯(lián)箱,該區(qū)域優(yōu)化主要目的為降低系統(tǒng)阻力。計算過程中分析了不同導流葉片的布置位置、數(shù)量對煙氣速度場、速度矢量及壓力場特性的影響。優(yōu)化結果表明,在模型A預除塵器出口采用典型的擴容聯(lián)箱方案可以提升流場均勻性。但需考慮在擴容流速降低帶來的積灰現(xiàn)象,調(diào)整煙道、鋼結構積灰荷載的設計,提高安全裕度。在脫硫塔底部設置一塊導流葉片,可以有效改善偏流現(xiàn)場,保證進入文丘里的煙氣速度均勻性,同時系統(tǒng)阻力也得到較好控制,總阻力在2 200 Pa左右。布袋除塵器出口煙道(模型B)的核心優(yōu)化要素為降...

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圖1模型A示意

模型B(圖2)范圍自布袋除塵器出口至引風機入口聯(lián)箱。煙氣經(jīng)布袋過濾作用后，粉塵濃度極低。其模型優(yōu)化主要目的為降低系統(tǒng)阻力，避免出現(xiàn)局部渦流區(qū)，降低系統(tǒng)引風機電耗。圖2模型B示意

圖2模型B示意

圖1模型A示意1.4煙道流場優(yōu)化方法

圖3模型A優(yōu)化前速度分布

首先計算無導流葉片時脫硫塔內(nèi)部的流場分布模擬，如圖3所示。原始布置條件下，脫硫塔底部出現(xiàn)了極為明顯的偏流現(xiàn)象，在氣流偏轉(zhuǎn)的過程中，由于慣性力的存在，使得氣流多沿煙道外壁流動，而中心區(qū)域流量顯著減少，導致進入文丘里管的氣體流量分布不均，極大影響脫硫塔的工作性能。對4種優(yōu)化方案進行模....

圖4不同優(yōu)化方案的速度分布

對4種優(yōu)化方案進行模擬，不同優(yōu)化方案的速度分布如圖4所示。采用方案1導流能顯著改善脫硫塔底部的速度分布情況，氣體流動更為均勻。不同方案條件下的速度矢量分布如圖5所示，可見方案1產(chǎn)生較為明顯的負壓卷吸現(xiàn)象，出現(xiàn)一定的旋轉(zhuǎn)矢量，有助于卷吸返回脫硫塔的物料。

本文編號：3965128