脱硫塔气固两相流场优化的数值模拟研究

循环流化床脱硫塔是一种用于锅炉尾部烟气的干法脱硫技术。由于实际脱硫塔尺寸庞大,给实验研究带来困难且成本很高,该文采用数值模拟的方法对多种方案进行比较,能够便利、深入地对塔内流场进行研究。并根据拟建的循环流化床脱硫塔实际结构和运行参数,通过数值模拟方法对塔内气固两相流场进行了模拟,发现和揭示了塔内流场所存在的不均匀性。为将塔内流场调节均匀,在所建立的数值模拟平台上对大量设想的调节方案进行了尝试、比较和筛选。最终结果表明,通过改变文丘里管直径、加装直导流板或弯曲导流板均可以将流场调节均匀,达到理想状态。     

基于减缓石膏雨的脱硫塔流程优化

安徽某电厂脱硫塔内流速分布不均匀,造成除雾器效率低,加剧了石膏雨现象。采用数值模拟方法对脱硫塔流场进行优化。模拟结果表明,改造前喷淋层流场波动剧烈,除雾器流场分布不均,除雾效率只有74.41%,导致石膏雨生成。入口改造成倾斜向下,烟气"抬头"现象得到改善,各截面CV提高5%,除雾器效率提升4.44%;在改造入口条件下加弧形导流板后,喷淋层CV达到50%,除雾器CV更是达到70%,除雾器效率提升8.12%,远优于加竖直导流板的方案;喷淋层靠边界中空锥喷嘴换成实心锥喷嘴后,有效防止了高速烟气贴壁逃逸,喷淋层逃逸系数降低0.1,喷淋层CV提高近10%,除雾器效率提升6.46%。经过结构优化,该脱硫塔内流场均匀性改善,液滴贴壁逃逸现象减弱,塔内脱硫率提高,石膏雨现象减轻。     

脱硫塔内烟气流场影响因素数值模拟

采用Fluent软件对某机组脱硫塔内的烟气流场进行了三维数值模拟,研究了浆液喷淋、烟气入口加装挡板和烟气余热利用3个因素对脱硫塔内烟气流场的影响。结果表明:浆液喷淋改善了塔内烟气流场均匀性,减少了塔内烟气回流现象,使烟气出口流速增加了约10%;加装挡板克服了脱硫塔入口区域烟气贴壁流速过高的现象,使得烟气流动更均匀;低温余热利用后,入口烟气的质量流量减少,塔内烟气密度增大,使脱硫塔内的流场分布更均匀,有利于烟气脱硫的进行。     

循环流化床脱硫塔气固流动特性CPFD模拟

采用计算颗粒流体力学(computation particle fluid dynamics,CPFD)方法对工业规模的循环流化床脱硫塔内气固两相流场进行三维、全尺寸数值模拟。在计算中充分考虑颗粒–气体、颗粒–颗粒以及颗粒–壁面之间相互作用。通过网格无关性分析和试验验证,证明所建模型及其结果的正确性,对比分析调节前后脱硫塔内部气固流场特征的变化规律。研究结果表明,调整后的气流场分布更加均匀,紊乱度更小,流体回流及返混程度降低,促进脱硫剂颗粒均匀满布塔体,从而有利于脱硫效率提高;壁面磨损率随颗粒速度增大而增大,颗粒径向运动对壁面造成的磨损较为严重;颗粒停留时间随着颗粒粒径增加而增加。根据文中计算条件,综合对比分析发现加装4片直挡板的调节方案其调节效果最佳。     

国华定州电厂600MW机组脱硫系统除雾器前烟道改造的数值模拟研究

借助通用的CFD数值计算软件FLUENT,对国华定州电厂600MW机组烟气脱硫系统除雾器前烟道流场进行模拟。数值分析结果表明,由于脱硫系统除雾器前烟道内导流板布置位置不合理等因素的影响,导致该区域流场分布不均匀。对除雾器前烟道内的导流板布置位置进行了数值计算,给出优化改造方案。运行情况表明,改造后除雾器的除雾效率有了较大的提高。     

单塔双循环脱硫系统结垢问题研究

单塔双循环高效脱硫技术在超低排放节能改造中多被采用,然而部分采用单塔双循环脱硫系统的燃煤电厂出现集液盘下方最高喷淋层结垢严重的现象,喷淋层也有较多喷嘴与支管发生堵塞。以A、B两电厂为例,通过对现场设备与系统的检查,垢样及堵塞物实验室成分分析,以及脱硫塔流场分布数值模拟,分析认为上述问题与集液盘尺寸、附近流场分布、浆液池容积、浆液pH值控制等因素有关。为解决集液盘下方最高喷淋层结垢严重的问题,应从脱硫系统设计入手,加强运行参数控制。B电厂将集液盘下方最高层喷淋层喷嘴换为双向喷嘴,同时加强了运行过程中的补浆调整及相关参数控制,使问题得以解决。     

某电厂锅炉脱硫效果研究

对某热电厂新增建的一台锅炉脱硫塔内流场进行数值模拟。因脱硫塔由原来的单侧进气改为双侧进气,对脱硫塔内部烟气流动情况有了初步了解。经测量塔内的脱硫状况良好,对于后建机组并入原有机组,提供了可以参考的方案。     

湿法烟气脱硫系统喷淋塔喷嘴特性与布置研究

基于计算流体力学(CFD)技术,采用Fluent软件平台,针对典型300MW机组脱硫系统喷淋塔采用可视化技术对喷淋层间距、喷嘴压降、喷淋角变化时喷淋层喷淋效果、传质特性和阻力特性进行了数值模拟研究。结果表明喷淋层间距、喷嘴压降与喷淋角度变化对覆盖效果影响很小,喷淋层间距、喷嘴压降和喷淋角增大均能增强气液传质,同时喷淋层阻力也随之增大。提出典型300MW机组WFGD浆液喷淋系统喷嘴选择与布置的推荐值。     

基于CFD技术的脱硫喷淋塔阻力特性的研究

利用Fluent软件对脱硫喷淋塔的流场和阻力特性进行了数值模拟,重点研究不同喷淋层数和运行负荷时喷淋塔阻力特性。模拟结果表明:随着喷淋层数和运行负荷的增加,喷淋塔的阻力呈线性增大。     

SCR脱硝催化剂磨损及堆灰治理

为解决四川某电厂催化剂层局部磨损和堆灰的问题,基于Flunet14.0数值模拟软件,在SCR反应器内部增设导流装置,对多种工况下的流场分布情况及颗粒轨迹进行模拟对比。结果表明:SCR系统中布置导流装置可以有效改善流场分布均匀性,相对速度偏差由空塔时的58.42%降低为15.64%;颗粒轨迹与流场分布高度一致。通过改善流场分布可以有效缓解催化剂层局部磨损、堆灰的问题。