脱硫吸收塔深度除尘气液固三相模拟研究

脱硫吸收塔内部流场较为复杂,涉及到气液固三相介质流动。采用欧拉（Eluer）多相流模型和DPM（discrete phase model）模型,建立惯性撞击、拦截和热泳捕集作用机制的液滴捕集颗粒物模型;利用CFD数值模拟分析了液滴粒径等6种运行参数对脱硫吸收塔除尘效率的影响规律。结果表明:亚微米级颗粒物的除尘效率较低,全塔对其除尘效率只有10%左右,而微米级颗粒在全塔内的除尘效率在99.98%以上;通过减少液滴粒径,增加烟气流速,适当增加液气比,均能有效提升微米级颗粒的脱除效率,尤其是1.30~2.05 μm之间的颗粒物;而通过调节喷淋参数,对颗粒物除尘效率的提升作用并不大。     

湿法脱硫喷淋除尘过程的数值模拟

脱硫塔的协同除尘作用可进一步降低燃煤颗粒物的排放。建立了描述塔内气液固三相运动的数学模型与计算方法,对脱硫塔喷淋浆液的协同除尘过程进行数值模拟。结果表明:颗粒的脱除效率随颗粒粒径增加而升高;亚微米级颗粒主要靠热泳捕集,气液温差大的区域是其主要捕集区域;微米级颗粒主要靠惯性捕集,喷淋层附近单液滴捕集效率最高;入口附近液滴浓度高、气液温差大且原烟气的颗粒物浓度高,是各粒径颗粒被捕集的最主要区域。提高气液两相温差、气液相对速度、塔内液气比可优化脱硫塔的协同除尘性能。     

单区静电除尘器捕集烟尘过程的数值模拟

通过得到烟尘的颗粒尺度谱(PSD)演变过程的详细信息来定量描述静电除尘器(ESP)对烟尘的捕集过程,此时需要同时考虑静电力、流体对颗粒的水平输运力和颗粒横向湍流和布朗扩散作用等烟尘捕集机制。发展事件驱动常体积法来求解考虑烟尘捕集的通用动力学方程以得到颗粒尺度谱的演变过程。对于典型的火电厂单区ESP进行的数值模拟结果表明：ESP对直径大于10mm的烟尘具有良好的捕集效果,也能有效脱除直径小于0.02mm 的烟尘,但是对粒径范围在0.02~10mm的烟尘的除尘效率相对较低;这种"U"型分级除尘效率主要是由于颗粒自身惯性力与静电力之间的相互竞争的结果;布朗扩散机制对任何尺度颗粒的捕集效果影响很小;减小气流输运速度和增加电场强度有利于任何粒径的烟尘颗粒的脱除。     

低低温电除尘器颗粒物脱除特性的工程应用试验研究

对某1000MW燃煤机组低低温电除尘器的颗粒物脱除特性进行试验研究:对设备前后烟道中的烟气颗粒物进行采样、分析,对设备各级电场的捕集飞灰进行检测;初步探寻了低低温状态下烟温与除尘效果的关系,研究了低低温电除尘器对各级粒径颗粒物的脱除效果、对主要成灰元素的捕集情况。试验结果表明:降低电除尘器进口烟温至低低温状态(87~100℃),可有效提升设备对烟尘的总体脱除能力,除尘效率可达99.9%以上,逃逸烟尘浓度可控制在20mg/m~3以内;调整进口烟温至90℃,PM1脱除效率可达99.44%;元素Si、Al主要分布于较大颗粒(粒径10μm)被电场捕集,元素Ca、Fe、Mg、S主要富集于可吸入颗粒物(PM10)被电场捕集。     

单区式双涡旋型极板电除尘器除尘性能实验研究

为解决现有电除尘器(ESP)体积庞大、微细粉尘去除效率低的问题,设计了一套烟气流量为3 000 m3/h的单区式双涡旋型极板电除尘器,并通过实验研究了工作电压U、有效收尘面积A、烟气流速υ以及粉尘粒径dp等因素对单区式双涡旋型极板电除尘器除尘效率的影响,同时比较了该除尘器与传统结构电除尘器在性能上的差异。实验结果表明:当工作电压U为18~19 k V、有效除尘面积A为2.7 m2、烟气流速υ为2.5~3.5 m/s时,除尘效率η可以维持在99%以上;粒径在0~10μm范围内时,尘粒的捕集效率稍低,但也能够达到93.66%。研究结果表明单区式双涡旋型极板电除尘器具有明显的技术经济优势,有望解决现有电除尘器中存在的技术问题,可为该种除尘器的工业应用和推广提供理论依据。     

高温线管式静电除尘过程三维模拟

为了分析高温线管式静电除尘器中的除尘过程与颗粒运动情况,建立了颗粒动力学与颗粒收集的三维理论模型,并利用商业CFD软件Fluent对模型进行模拟计算。结果表明:高温线管式静电除尘系统的除尘效率、颗粒运动情况与实验研究较符合;增大端口电压是提高除尘效率的有效方法;当粒径减小时,颗粒的沉积高度会迅速增大,从而变得难以收集,以620℃、端口电压17 310 V的工况为例,粒径大于6μm颗粒的收集效率接近100%,而亚微米颗粒(0.1~1.0μm)的收集效率只有40%左右;颗粒进入除尘空间的初始位置对颗粒运动轨迹有很大影响,以粒径为10μm的颗粒为例,颗粒的初始位置越靠近阳极管,颗粒沉积高度就越低,收尘所需时间越短。     

加装双钩片对除雾器流场及除雾性能的影响

为了研究加装双钩片对板式除雾器的性能以及不同粒径液滴去除率的影响,本文采用低Re SST k-ω湍流模型对湿法烟气脱硫系统中带双钩的板式除雾器内流场进行数值模拟,分析了钩片的结构参数、气流速度和液滴粒径对除雾效率和压降的影响。结果表明:与无钩片除雾器相比,加装双钩片对较小粒径液滴的去除率有显著提升,粒径为10μm液滴的去除率从原来7.99%提高到23.14%,粒径为20μm的液滴去除率从原来的31.63%提高到60.49%,而对粒径大于30μm的液滴去除率可达到90%以上;钩片的长度对除雾效率的影响为主要因素,而钩片的宽度对其影响很小;加装双钩的板式除雾器在压降允许范围内,改善了普通板式除雾器对小液滴去除率低的缺点,为高效除雾器的实验研究和设计提供了理论依据。     

应用新型过滤技术处理超细粉尘

简介无机膜和塑烧板过滤技术的特点及在不同行业中的应用.分析了无机膜技术处理SO2和NOx的可行性,以及塑烧板过滤器对超细粉尘捕集的机理和效果.应用无机膜技术进行电站锅炉除尘的总有效率为99.7%,对粒径大于0.1μm的超细粉尘的捕集达100%;塑烧板技术除尘主要用于,台金行业.     

柴油颗粒捕集器-烟气换热器集成设计与性能仿真研究

集成后处理功能的烟气换热器是实现内燃机余热回收小型轻量化的重要途径。针对壁流式柴油颗粒捕集器与板翅式烟气换热器,提出集成颗粒捕集-换热功能的多种过滤型烟气侧结构;使用计算流体力学模拟,分析不同结构在高、中、低流量3组工况下的流动与传热性能。结果表明:颗粒捕集-换热集成结构具有良好的流动换热性能,并具有显著的小型化优势,相较于原系统体积减小43.9%~49.7%;本文结构中,方形多孔壁面的烟气压降较小,W形多孔壁面在质量流量较低工况具有更好的换热性能,而方形多孔壁面在质量流量较高的工况下具有更好的换热性能;在金属隔板处合理布置多孔介质有利于强化换热性能。     

燃煤电厂烟气冷凝除尘试验研究

通过在某300 MW燃煤机组湿法烟气脱硫(WFGD)系统的脱硫塔出口搭建烟气旁路,测试具有冷凝除尘作用的塑料型换热管束的传热系数、烟气侧阻力特性及除尘性能。结果表明:管束传热系数在350 W/(m^2·K)以上,烟气侧阻力随烟气流速增加而明显增大,除尘效率达到58.6%,出口粉尘质量浓度在4.5 mg/m^3左右;采用冷凝除尘技术不仅可以除尘,还能够回收烟气中的热量和水分。     

关于积灰光谱发射率的解析模型与讨论

电站锅炉系统中,换热器表面的积灰结渣过程关系到机组的安全及高效运行。积灰的光谱发射率是影响高温烟气与积灰之间辐射换热的重要参数。基于双通量方程和相关散射修正,建立了积灰光谱发射率的理论模型,计算2种积灰样品的光谱发射率,计算结果与实验值吻合。在此基础之上,讨论了波长、颗粒粒径和化学成分对积灰光谱发射率的影响。积灰发射率在4μm以下非常小;在4~6μm,发射率显著增大;6μm以上发射率趋于稳定。积灰光谱发射率随着颗粒粒径以及氧化铁含量的增大而增大。颗粒粒径以及氧化铁含量对积灰发射率的影响在5μm以下较为显著。     

200 MW机组电除尘器可吸入颗粒物排放控制试验研究

在200 MW机组电除尘器前后烟道进行测试,得到飞灰颗粒的浓度、粒径分布和静电除尘器的分级除尘效率。试验表明,电除尘器对粒径10μm以上颗粒脱除效果好,但对5μm以下颗粒脱除效率急剧下降,对2.5μm的粒子脱除效率仅为90%,这将造成相当数量的小颗粒飞灰排放到大气环境中。     

基于冷凝换热的燃煤烟气凝水回收与污染物协同控制技术研究及应用

提出了一种基于冷凝换热的燃煤烟气余热利用、烟气水分回收、除尘、除雾、除SO3的锅炉节能和污染物协同控制一体化技术,并在某电厂150 MW机组锅炉上进行了应用。结果表明,该技术具有技术风险低、经济效益和环保效益显著的特点。     

300 MW机组锅炉湿法烟气脱硫GGH防堵优化

针对烟气-烟气换热器(GGH)结垢堵塞问题,本文以某300 MW机组燃煤电厂湿法烟气脱硫系统的GGH为对象,通过对GGH结垢物进行X射线荧光光谱分析(XRF)表征,并结合电厂实际运行过程,确定了造成GGH堵塞的主要影响因素为除雾器性能、烟气特性、烟道结构和吹灰装置性能等。借助数值模拟计算方法,提出了该机组GGH的防堵塞优化措施为:将除雾器叶片间距由原来的38 mm改为26 mm,提高了除雾器的液滴捕集效率;将脱硫塔出口的水平烟道向上倾斜15°,促使脱硫浆液回流脱硫塔内的同时,改善脱硫系统的烟气流场分布情况;提高压缩空气吹灰压力并缩减吹灰枪与波纹板距离,从而实现对GGH换热元件表面进行有效清扫,防止堵塞。GGH防堵塞优化措施实施后,有效缓解了该机组湿法烟气过程GGH的堵塞情况。该研究结果可为湿法烟气脱硫GGH防堵塞提供借鉴和依据。     

两不同级别过滤器组合对颗粒过滤性能模拟

通过FLUENT软件模拟了不同级别过滤器两-两组合对粒径分别为0.5μm、1μm、1.5μm、2μm、2.5μm 5种颗粒的过滤性能,同时模拟了过滤风速对过滤器捕集微粒效率和压降的影响规律,得出多个不同级别过滤器两-两组合对这五种颗粒的过滤规律,以及过滤器捕集效率和压降随过滤风速变化规律。对多个不同级别过滤器两-两组合过滤这5种颗粒的过滤规律、过滤器捕集效率和压降随过滤风速变化规律进行了分析与总结,得出不同级别过滤器两-两组合对微粒的过滤存在最佳组合的结论,对实际工程应用中过滤器的组合匹配以及空调系统过滤PM2.5方面提供了一定的参考。     

静电除尘极配方式对烧结机头微细粉尘收集效率的影响分析

为了寻找烧结机头烟气中微细颗粒物超低排放的方法,实验采用圆线、芒刺电晕线和传统、开孔型收尘极板进行组合,构成多种极配结构.通过分析不同极配结构下的收集效率及粉尘粒径分布,研究了影响烧结烟气中微细颗粒物捕集效果的因素.结果表明:粉尘粒径分布、流场结构是影响除尘效果的重要因素;开孔型收尘极板改变了放电空间的气流分布,实现了...     

非金属烟气净化换热器传热及除尘试验研究

针对电厂烟尘排放超标、烟气余热浪费及烟气段金属换热器腐蚀等问题,设计制作一台试验台及由聚四氟乙烯制成的非金属烟气净化换热器,将其放置在电厂脱硫塔后的烟道中测试。通过对非金属烟气净化换热器前后的相关温度和压力点进行试验监测,得出换热器的冷凝传热系数可达170~190 W/(m2·K),换热性能良好,除尘效果优异,可推广应用于烟气余热利用、烟气除尘领域。     

超低排放燃煤火电机组湿式电除尘器细颗粒物脱除分析

采用DPI细颗粒物采样仪对某已实现超低排放标准的300 MW级别燃煤机组的湿式电除尘器进行现场采样测试,测量湿式电除尘器入口和出口处烟尘总体质量和按照粒径分级的分级质量,得到烟气中颗粒物的总体和分级脱除效率,并得到颗粒物粒径分布的变化。结果表明,经过湿式电除尘器的除尘作用,烟气中颗粒物的质量浓度由16.1 mg/m3降低至1.8 mg/m3,脱除效率达到88%以上,充分满足超低排放的要求。其中PM2.5的脱除效率稳定在75%以上。机组负荷的变化也可以影响除尘效率。经过湿式电除尘器的除尘,10μm以上颗粒物质量浓度下降最大。     

凝并元件结构优化对气固两相流流场及颗粒凝并效果的影响

湍流凝并技术是通过物理或化学作用促使小颗粒凝并成大颗粒,然后采用传统的除尘技术脱除,从而降低超细颗粒物排放。本文采用欧拉-拉格朗日法结合O’Rouekr碰撞模型,模拟了不同凝并装置结构下,单通道区域内气固两相流的流场与超细颗粒物的凝并过程,比较了两种不同开槽方式下超细颗粒物凝并的效果,进一步优化了凝并元件开槽结构。模拟结果表明,凝并元件开槽可增加入射颗粒沿高度方向的碰撞概率,增强颗粒的凝并效果。采用半圆形槽对凝并元件的开槽方式和位置优化后,通道出口处粒径为2.5μm的超细颗粒物数量占比降低,粒径大于5μm的大颗粒物数量占比和通道出口处颗粒的最大粒径均有所增加,增强了凝并器的凝并效果。     

湿法烟气脱硫塔内折形板除雾器优化的数值模拟

采用欧拉-拉格朗日方法模拟了湿法烟气脱硫塔内折形板除雾器单通道二维流场的气液两相流动特性,气相采用SST k-ω模型封闭的雷诺时均N-S方程,液滴采用颗粒随机轨道模型。在对无构件除雾器流场分析基础上,提出一种加装于除雾器叶片的构件,并分析了优化构件高度及顶角对气相流动特性、液滴运动轨迹及除雾器性能的影响。模拟结果表明,所提出的新型构件可增强除雾器的捕集性能,构件高度由3mm增大至5 mm或顶角由120°减小至60°均可进一步提高除雾效率,而高度的影响比顶角更加明显;综合考虑除雾效率与压降,对于高度为3mm或4mm的构件顶角适宜范围为90°至120°,而对于高度为5mm的构件,顶角减小使压降增加明显,其适宜角度为120°。