目前我國燃煤火電機(jī)組是大氣污染物SO2排放大戶,隨著環(huán)保要求的提高,國家制定了嚴(yán)格的SO2排放標(biāo)準(zhǔn),在現(xiàn)有的脫硫技術(shù)中,石灰石/石膏濕法煙氣脫硫系統(tǒng)（WFGD）是當(dāng)前我國使用最廣泛的脫硫工藝,其本身也是一個(gè)高能耗的系統(tǒng),在保證環(huán)保達(dá)標(biāo)的同時(shí),增加了火電企業(yè)的運(yùn)營成本,隨著電力行業(yè)節(jié)能減排工作的深入開展,挖掘脫硫系統(tǒng)的優(yōu)化潛能,提高設(shè)計(jì)和運(yùn)行水平具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文針對WFGD系統(tǒng)的若干問題,以優(yōu)化塔內(nèi)流動(dòng)特性、減少“石膏雨”排放和提高脫硫系統(tǒng)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性為目的,對脫硫塔內(nèi)流動(dòng)和阻力特性、除霧器葉片結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)、脫硫效率特性模型、基于脫硫系統(tǒng)整體可控成本最小展開的運(yùn)行優(yōu)化、以及基于聚類數(shù)據(jù)挖掘的脫硫系統(tǒng)目標(biāo)工況獲取和狀態(tài)監(jiān)測等方面展開研究。WFGD吸收塔內(nèi)煙氣和液滴的兩相流動(dòng)狀態(tài)直接影響脫硫系統(tǒng)的性能,本文通過數(shù)值模擬的方法對某600MW機(jī)組配套濕法脫硫吸收塔內(nèi)流場和阻力特性展開研究,煙氣場采用標(biāo)準(zhǔn)κ-ε模型,液滴相采用離散顆粒模型（DPM）,模擬結(jié)果表明,漿液噴淋對于煙氣有良好的整流作用,加入噴淋后,塔內(nèi)速度場和壓力場變得均勻,整體阻力上升。同時(shí),為了使塔內(nèi)流動(dòng)更加均勻,運(yùn)用CFD技... 

【文章來源】：東南大學(xué)江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：148 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

圖２－１?ＣＦＤ與其他學(xué)科間關(guān)系??２．２．２數(shù)值模擬軟件介紹??

Ｌ３．２．１物理模型的簡化??本文模擬對象為吸收塔，ＣＦＤ數(shù)值計(jì)算首先需要對實(shí)際吸收塔進(jìn)行合理簡化建立吸收塔物理模??型，圖２－３為簡化后的數(shù)值模擬區(qū)域，分別對塔內(nèi)漿液池和除霧器進(jìn)行了簡化。漿液池部分對煙氣??反應(yīng)區(qū)流動(dòng)的影響很小，故視漿液面為靜止液曲，此部分空間不納入計(jì)算區(qū)域。根據(jù)吸收塔內(nèi)除霧??器和托盤的結(jié)構(gòu)恃點(diǎn)，定義具有兩個(gè)多孔介質(zhì)的單元區(qū)域來近似模擬脫硫吸收塔中的除霧器和托盤。??此外，物理原型中噴嘴數(shù)量眾多，若進(jìn)行綜合計(jì)算，噴嘴設(shè)置繁雜，給汁算帶來相當(dāng)大的不便，需??要進(jìn)行簡化，本文采用面噴射源設(shè)置，即認(rèn)為噴淋面均勻釋放噴淋液滴的噴淋設(shè)置方法，因此，對??于每個(gè)噴淋層，采取坐標(biāo)噴淋的處理方法，并忽略了噴淋屋噴嘴對炳氣流動(dòng)的影響，實(shí)際計(jì)算中用??噴淋位置下方Ｉｍ處的截面作為噴射源，代替實(shí)體噴嘴，噴淋速度只考慮向下的速度。煙氣入口尺??寸為６．９ｍＸ１２．８ｍ，煙氣出Ｕ尺寸為６ｍＸ１２．８ｍ，：ｔ吞徑為１６ｍ，噴淋管道平面與漿液面的距離為１１ｍ，??１３ｍ

法對于研究復(fù)雜幾柯模型局部區(qū)域，具有很好的效果。在吸收塔巧氣入口、吸收反應(yīng)區(qū)（＾及除妥器??孩域采用結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格進(jìn)行劃分，而對于主管噴淋區(qū)域和煙道出口區(qū)域由于不規(guī)則結(jié)構(gòu)，則采用非結(jié)??構(gòu)化網(wǎng)格劃分，通過多次的巧格劃分并改進(jìn)，網(wǎng)踏總數(shù)約為１６２萬個(gè)，最終結(jié)構(gòu)如圖２－（巧示。??２．４模擬結(jié)果分析??瞄硫塔內(nèi)的氣液兩相流動(dòng)特性直接歲響系統(tǒng)的脫硫效率和系統(tǒng)整體阻力損失，除霧器入口液滴??相濃搜分布嚴(yán)重影響陳奠：器的除務(wù)性能，而影響晚硫塔內(nèi)氣液流動(dòng)特性的主要因素可分為塔型結(jié)構(gòu)??參數(shù)和運(yùn)行參數(shù)，其中塔型結(jié)構(gòu)參數(shù)包括：煙氣進(jìn)口方式、進(jìn)口煙氣與液面的頓角、塔內(nèi)是巧加裝??巧盤構(gòu)件站及構(gòu)件在塔內(nèi)布置窩化化置等，運(yùn)行參數(shù)包括：機(jī)紐運(yùn)行負(fù)荷、哦琳屋的投運(yùn)組合、液??氣比等，本節(jié)對現(xiàn)有塔形結(jié)構(gòu)下塔內(nèi)流場進(jìn)行數(shù)值�？保厍晌鰢娏軡{液對煙氣流場的籃流作用??Ｗ及運(yùn)行參數(shù)對吸收塔阻力特性等的影響。??２．４．１噴淋財(cái)塔內(nèi)流場巧睛分析??。丄１無嚇時(shí)巧巧流場觀結(jié)果分巧??馨；圓呵畫畫■??彌■霞—??（ａ）煙５跡線田?（ｂ）塔內(nèi)巧面速度云巧?（Ｃ）塔內(nèi)巧面邁力場置困??困２－５無瞭淋時(shí)脫硫塔內(nèi)煙氣流場分巧??由圖２－５腳煙氣的跡線圍可看出，在脫硫吸收塔內(nèi)存在兩個(gè)較大禍旋，煙氣進(jìn)入船硫塔后，??一部分煙氣受到對面塔壁的阻擋碰撞，流向沿塔垂向上發(fā)生改變，在姻氣的卷吸巧用下形成Ｔ強(qiáng)烈??的回流怪域


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