湿法烟气脱硫喷淋塔的实验与反应模型研究

建立了石灰石/石膏湿法烟气脱硫喷淋塔实验台,实验研究了重要的操作参数对喷淋塔脱硫效率的影响规律。实验结果表明,提高液气比和浆液pH值、降低烟气温度和烟气速度、降低入口烟气的SO2浓度以及强制氧化均可以提高脱硫效率。将喷淋浆液分成喷淋液滴和塔壁液膜两种存在形式,并分别建模,喷淋液滴的脱硫过程采用Gerbec液滴脱硫模型计算,将塔壁液膜的流动分为层流和波动层流两种状态,发展出了新的喷淋塔脱硫反应模型。模型计算结果表明,相对于Gerbec液滴模型,本文的模型计算结果与实验数据吻合得更好。     

喷淋脱硫塔喷嘴外流动数值模拟与实验研究

建立了一个喷淋脱硫塔喷嘴数值模型,研究了影响喷淋脱硫塔内气液传质的喷淋液流量与液膜平均破裂长度、喷嘴初始喷射角、液滴平均粒径的关系。设计了专门的测试平台和单匝螺旋喷嘴,采用快速CCD和数码照相机拍照对液膜和液滴运动进行了测试和分析。模型计算和实验结果均表明:液膜平均破裂长度随喷淋液流量加大而减小;液滴平均粒径减小随喷淋液流量加大而减小;在喷嘴出口缝隙高度等于4.25 mm时,随流量的增大,喷嘴的喷射角随流量的增大反而变小,大于4.25 mm后,在同一喷嘴缝隙高度下,喷射角随喷嘴流量的增加而增加。     

湿法烟气脱硫筛板式喷淋塔阻力特性的试验研究

采用水-空气作为介质对湿法烟气脱硫(WFGD)筛板式喷淋塔阻力特性进行了试验研究,分析了筛板孔径、开孔率、厚度、安装位置以及液相喷淋量等因素对筛板喷淋塔内阻力特性的影响.结果表明:在WFGD系统筛板式喷淋塔中必须保证足够大的孔径与塔径比,以适合高速烟气条件;在烟气流速较低条件下,筛板孔径越小,压降越大,而烟气流速较高时则相反;筛板厚度对于压降影响较小;提高开孔率和筛板安装高度以及减少喷淋量均能降低塔内阻力.     

基于主成分分析法的筛板式喷淋塔阻力特性影响因素研究

喷淋塔是石灰石-石膏湿法烟气脱硫装置的主要设备之一,对喷淋塔内部结构的优化研究一直是研究者们感兴趣的课题。为了探索筛板式喷淋塔内部的气液两相接触状态,采用空气-水作为介质,对孔径为6～30mm,开孔率为16%～48%的筛板进行了气液两相流动特性测试实验。利用SPSS软件,通过主成分分析法对筛板式喷淋塔的脱硫特性进行研究。主要针对筛板式喷淋塔的烟气流速、喷淋量、筛板孔径、开孔率等对阻力特性的影响进行研究。依据主成分分析法得出烟气流速、喷淋量和筛板孔径是影响筛板式喷淋塔阻力特性的最主要因素。     

逆流湿式冷却塔宏观预测耦合模型及其热力性能研究

提出了一种同时考虑喷淋区与填料区的湿式冷却塔性能预测模型,通过对喷淋区和填料区分别建立数学模型,将两个区域耦合求解,从而计算出最终的出口参数,分析在不同入口空气相对湿度下液滴初始直径和液滴初始速度对冷却塔换热能力的影响。结果表明,耦合模型的结果相比于忽略喷淋区和雨区的模型更接近实验结果,预测误差最大可减少1.51%;降低入口空气相对湿度、减少液滴初始直径可以强化换热,冷却水出口温度降低,而初始液滴速度对冷却水出口温度的影响则可忽略不计。     

大型脱硫塔喷淋段气液两相流动与传热的数值仿真及验证

对大型湿法脱硫塔喷淋段内部的气液两相流动和传热过程进行模拟,并将模拟结果同现场运行数据进行对比.结果表明:良好的喷淋层和喷嘴布置可对塔内烟气流动起到很好的整流作用;在烟气入口对面的浆液池上方存在一气相的最高压区;原烟气的高速冲入对浆液滴的运动轨迹产生明显的影响,使得烟气入口处形成了一个斜向下呈带状的液滴浓度高值区;喷淋塔内温度梯度变化较大的区域在靠近吸收塔入口的位置,且此区域随烟气量的增大而扩大——简单忽略塔内气相温度场的不均匀性势必将给计算带来误差;喷淋塔内的气相温度场和水蒸气浓度场分布有明显的一致性规律,证明了塔内的降温过程主要为蒸发冷却.     

小流量气泡雾化喷嘴试验研究

设计了一个1.2 kg/h的小流量气泡雾化喷嘴,利用粒子动态分析仪(PDA),对喷嘴下游流场进行测量,分析了液雾粒径和速度的分布规律及其相关因子,考察了气液质量流量比、进气压力、混合室长度对雾化特性的影响。结果表明,液雾粒径沿径向呈非轴对称分布,轴线下方平均粒径大于上方平均粒径,液滴粒径随轴向距离增加呈先减小后增大的趋势;液雾轴向平均速度呈钟形分布,喷嘴出口区域液滴轴向平均速度和均方根速度都比较大,两者值均随轴向距离增加而逐渐减小。喷嘴出口区域,液滴粒径与速度间负相关性很强,随轴向距离的增加,其相关性可以忽略。气液比增大液雾粒径减小;在相同的气液质量流量比(ALR)下,进气压力增大,雾化效果变差;混合室长度为其直径的2.5倍时,雾化效果较好。     

废水液滴蒸发的关键影响因素分析

为研究电厂脱硫废水蒸发的规律,对喷入锅炉尾部烟道内的雾化液滴进行数值模拟,分析了运行参数对雾化液滴蒸发时间的影响,并通过拟合得到了烟气温度与喷嘴最佳喷射质量流量的关系式。结果表明:当尾部烟气速度为10 m/s、雾化液滴初始速度为5 m/s时蒸发时间最短;确定了喷嘴最佳喷射质量流量,使得雾化液滴在进入电除尘器前完全蒸发,且烟气温度高于酸露点;喷嘴喷射质量流量与蒸发时间呈线性正相关,与进入电除尘器前的烟气温度呈线性负相关。     

装有多孔板的脱硫喷淋塔流场数值模拟研究

以600 MW机组喷淋塔为研究对象,利用Fluent软件,对脱硫喷淋塔进行了空塔和喷淋状态下热态场的数值模拟.计算中选用k-ε模型作为计算模型,并结合拉格朗日颗粒轨道模型,用SIMPLE算法进行计算.计算结果表明,多孔板对塔内流场、温度场和压力场都有一定的影响,小孔径时流场明显均匀化;引入喷淋液后,由于喷淋液滴对塔内流场强烈的整流作用,内部速度明显趋于均匀化.     

转炉高温烟气除尘文氏管喷淋降温流动与传热性能分析

文氏管内部的流动与传热较为复杂,不仅涉及喷淋液滴与烟气在流动过程中的相互作用,而且涉及喷淋液滴遇到高温烟气发生相变进行的传热传质。视烟气为连续相,喷射液滴为离散相,考虑连续相与离散相在质量、动量和能量的相互作用,建立了转炉烟气文氏管喷淋降温三维瞬态数学模型。通过数值模拟,获得了文氏管内部压力、温度、速度和水蒸气摩尔分数分布,得到了不同烟气量、不同喷射水量条件下,文氏管压力损失和出口温度与挡板开度之间的关系。     

Full-scale simulation of flow field in ammonia-based wet flue gas desulfurization double tower

With the increasingly strict environmental requirements, sintering flue gas desulfurization in double tower had been applied to improve desulfurization efficiency and reduce the “ammonia escape” and “aerosol” phenomena. In this work, the operating conditions of a sintering plant were simulated by ANSYS CFX and the flow fields without and with fluid spray of a full-scale ammonia-based wet flue gas desulfurization (WFGD) double tower were investigated. According to the results, the evaporating tower had a profound cooling effect on flue gas with spray. The gas flow distribution was non-uniform in evaporating tower, which needed further optimizations. The flow with spray was more uniform in both towers. The pressure drop mainly took place in absorption areas of desulfurization tower. The velocity of inlet region with spray was lower than that without spray in desulfurization tower. The temperature decreased along with the forward direction of gas flow due to the heat transfer with spray in desulfurization tower. The study provided useful data for further optimization in order to achieve high desulfurization efficiency.     

运行参数对喷雾干燥烟气脱硫效率影响的数值模拟

以计算流体力学为基础,结合浆滴脱硫的双膜模型,以Euler/Lagrange方法建立了喷雾干燥烟气脱硫的数值计算模型及程序,在较广的参数变化范围内,模拟结果与Hill和Zank的试验数据符合较好;同时对影响脱硫效率的运行参数如雾化浆滴粒径、出口饱和温距、入口SO2浓度和钙硫摩尔比进行了模拟。相对于常用的一维平推流模型,能够方便地跟踪单个浆滴的运动轨迹及脱硫和蒸发经历,直观的显示出整个反应器内的流场、温度场及组分的空间分布。     

Experimental and theoretical studies on air humidification by a water spray at elevated pressure

Humidification of compressed air is important for humid air turbine cycle. In this paper, theoretical and experimental investigations are carried out to analyze and predict the humidification process in spray tower.For predicting the heat and mass transfer in the water droplet–air two-phase flow, a one-dimensional numerical model simulating the conservation of heat and mass of water and humid air was developed. The model considers the effect of droplet motion on the heat and mass transfer. Experimental data were obtained on a pressurized model spray tower at different pressures and water/air ratios, which had been adopted to validate the numerical model. Droplet diameter of the spray was measured and these data were used in the model. Predictions of outlet conditions of air and water for giving input conditions agree well with experimental data, which produces a maximal error of 7.3%. On the basis of the model, distributions of droplet velocity and volumetric heat transfer coefficient over height of the tower are predicted. The effect of droplet diameter on the characteristic performance of spray humidifier is also analyzed in the simulation.     

喷油器结构对喷雾特性影响计算分析

将喷油嘴内部空穴流动和喷雾计算耦合在一起,首先利用一维液力计算结果为边界进行了喷油嘴内部流动计算,然后将喷油嘴内部流动计算结果作为边界条件进行喷雾模拟,包括计算所得到喷孔出口处的速度、空穴、湍流动能等,通过此方法研究了喷油器结构参数,如控制腔进油孔、出油孔和控制腔容积、针阀弹簧预紧力、控制活塞直径对喷雾特性的影响规律,结果表明:控制腔进油孔、出油孔和控制活塞直径对喷雾特性影响较大。     

The Effect of Water Spray upon Incineration Flue Gas Clean—up

horoductionThe rapid increase Of municipal solid waste (MSW)generation in recent decades has resulted in huge pilesof wastes in China especially in its south-east and otherareas of dense population and fast economy developing.Due to the land occupation and air commitment, it hasinduced throat to the further development of theseconcerned areas. Effective MSW managementtechnology must be developed, therefore, to removethese MSW piles, and the incineration technologywould be the most Prospect…     

基于CFD正交实验的引射雾化喷嘴仿真研究

气水比对喷雾冷却换热有重要影响,为研究不同结构和工况对引射雾化喷嘴喷雾气水比的影响,对实验中用到的环流引射雾化喷嘴,采用流体力学仿真软件FLUENT建立了环流气体辅助雾化喷嘴模型,对该喷嘴的流场进行了数值模拟。分析模拟气体压力、喷嘴的出水口伸出长度、气体环缝大小等参数对引射喷雾量的影响。结果表明:气体环缝大小对气水比影响最显著;进水管出口端的负压值随伸出长度先增加再减小,水孔伸出长度存在一最佳位置L=0.10mm;工作气体消耗量主要受气体环缝大小影响,其次是工作压力大小,水口伸出长度影响最小。     

循环流化床烟气脱硫多层喷水的试验研究

东南大学热能工程研究所建立了我国目前最大的循环流化床烟气脱硫试验装置,脱硫塔直径600mm,处理烟气量达2000Nm3/h。文章在此试验台上进行了循环流化床烟气脱硫多层喷水的试验研究,试验表明多层喷水条件下,趋近饱和温度ΔT有大降低,脱硫效率明显提高,提高了Ca的利用率,降低运行费用。