本文關鍵詞：活性焦聯(lián)合脫硫脫硝脫汞反應塔優(yōu)化設計研究

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【摘要】：近年來,由于大氣污染對人類身體健康和社會活動的影響愈發(fā)嚴重而成為社會熱點問題。其中一個主要原因是燃煤電廠及工業(yè)生產中排放出大量的二氧化硫和氮氧化物等污染物�；钚越孤�(lián)合脫硫脫硝脫汞系統(tǒng)利用活性焦顆粒的吸附催化作用,實現(xiàn)對煙氣中多種污染物的同時去除。該系統(tǒng)還具有運行成本低,無二次污染等特點,擁有廣闊的應用前景。本文以一個試運行中的活性焦聯(lián)合脫除塔為研究對象,使用計算流體力學模擬軟件Fluent進行模擬優(yōu)化。模擬計算過程選取RNG k-?湍流模型進行煙氣湍流模擬,使用多孔介質模型對活性焦顆粒層進行模擬。設備整體壓降的模擬結果與工程實測結果誤差小于5.7%,模型準確性得到驗證。之后對聯(lián)合脫除塔入口區(qū)域煙氣分布均勻性進行優(yōu)化研究。模擬比較了四種板間距和圓弧板半徑不同的導流板方案,結果顯示,板間距均為1.8 m,圓弧板半徑均為0.4 m的導流板方案煙氣均布效果最好。較沒有設置導流板時,煙氣的速度均勻性提升了11.48%,同時設備的整體壓降降低了451 Pa。接下來,對聯(lián)合脫除塔原噴氨格柵進行模擬,同時分析煙氣在過渡氣室的流動情況。結果顯示,煙氣在過渡氣室X軸向上分布不均,需要在X軸向上對噴氨格柵進行優(yōu)化布置。為提升氨氣在活性焦層的分布均勻性,提出兩種噴氨格柵優(yōu)化方案。模擬比較結果顯示,方案2采用的3根噴氨管,97個噴孔的噴氨格柵優(yōu)化效果最好,氨氣在活性焦層的均勻性提升了34.88%。此外,按照與設備運行一致的空速設計活性焦脫硝反應實驗,探究氨氮比和溫度對活性焦脫硝效率的影響。結果表明,當氨氮比小于1:1時,脫硝效率較低,氨氮提升至大于1:1時,脫硝反應效率有顯著提升。而當氨氮比從1.5:1繼續(xù)提升至2:1時,脫硝效率則幾乎不再提升。反應溫度從100℃到180℃范圍內,隨著溫度升高,脫硝效率逐漸降低。實驗結果對于優(yōu)化實際運行工況具有參考價值。
【關鍵詞】：活性焦 導流板 聯(lián)合脫除 數(shù)值模擬
【學位授予單位】：湖南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：X701
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-12
• 第1章 緒論12-26
• 1.1 中國大氣污染現(xiàn)狀12-14
• 1.2 大氣污染治理技術概況14-20
• 1.2.1 煙氣脫硫技術概況14-16
• 1.2.2 煙氣脫硝技術概況16-17
• 1.2.3 煙氣脫汞技術概況17-18
• 1.2.4 煙氣除塵技術概況18-19
• 1.2.5 煙氣聯(lián)合凈化技術概況19-20
• 1.3 計算流體力學概述20-24
• 1.3.1 計算流體力學簡介20-23
• 1.3.2 計算流體力學在環(huán)境工程方面的應用23-24
• 1.4 研究目的、意義及內容24-26
• 1.4.1 研究目的及意義24-25
• 1.4.2 研究內容25-26
• 第2章 活性焦聯(lián)合脫除塔數(shù)值模擬與氣流均布26-41
• 2.1 活性焦聯(lián)合脫除塔物理模型26-27
• 2.2 活性焦聯(lián)合脫除塔數(shù)值模擬27-32
• 2.2.1 多孔介質模型29-30
• 2.2.2 湍流模型30-31
• 2.2.3 網(wǎng)格劃分與驗證31-32
• 2.2.4 模型驗證32
• 2.3 模擬結果與分析32-40
• 2.3.1 導流板對煙氣流動影響分析34-37
• 2.3.2 活性焦脫硫層煙氣速度分布分析37-38
• 2.3.3 煙氣均勻性定量分析與設備壓降的研究38-40
• 2.4 本章小結40-41
• 第3章 活性焦聯(lián)合脫除塔噴氨格柵優(yōu)化設計研究41-53
• 3.1 噴氨裝置簡介41-42
• 3.2 聯(lián)合脫除塔噴氨格柵模擬42-45
• 3.2.1 物理模型42
• 3.2.2 數(shù)學模型42-43
• 3.2.3 網(wǎng)格與邊界條件43-44
• 3.2.4 模擬結果分析44-45
• 3.3 過渡氣室煙氣流動特點分析45-47
• 3.4 噴氨格柵模擬優(yōu)化47-51
• 3.5 本章小結51-53
• 第4章 活性焦聯(lián)合脫除塔脫硝反應條件優(yōu)化53-59
• 4.1 實驗材料與裝置53-55
• 4.2 實驗結果分析55-57
• 4.2.1 氨氮比對活性焦脫硝反應影響55-56
• 4.2.2 溫度對活性焦脫硝反應影響56-57
• 4.3 脫硝反應模擬介紹57-58
• 4.4 本章小結58-59
• 結論與展望59-61
• 參考文獻61-66
• 致謝66-67
• 附錄A 攻讀碩士學位期間所發(fā)表的學術論文67

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