结构参数对石膏旋流器分股比的影响分析

对石膏旋流器在不同溢流管插入深度、溢流管壁厚和溢流与底流管径比k等参数条件下进行了研究,并分析了分股比的变化规律．结果表明：溢流管壁厚和溢流管插入深度均存在一个最优值,使得石膏旋流器分股比最大;入口压力对分股比的影响随着k值的增大而减小,并且k值越小,变化趋势越明显;在保持旋流器柱段内径、锥角、入口管内径以及溢流管壁厚不变,当k值一致时,分离效率随着入口压力的升高而提高,提高的趋势较平缓．     

溢流口结构对石膏旋流器分离性能的影响

通过试验研究了溢流口结构参数对石膏旋流器生产能力、分离效率及分流比等工艺指标的影响.结果表明:随着溢流管插入深度的增加,石膏旋流器的分离效率和分流比呈先升高后降低的趋势,其生产能力则呈相反的变化趋势,存在一个最优的插入深度值;随着溢流管内径的增大,石膏旋流器的分离效率和分流比均降低,而生产能力则提高;在溢流管壁厚约为18 mm时,石膏旋流器的分离效率和处理能力达到最大值.     

水力旋流器分离石膏浆液的试验研究

针对石膏旋流器在工程应用中出现的底流浓度偏低、分级精度差等问题,从优化分流比、分离效率、底流浓度和分级精度的角度探索提高石膏旋流器分离性能的方法。通过试验研究寻找旋流器的结构参数、操作参数和物性参数对分离性能的影响规律。结果表明:在保证底流浓度不低于50%前提下,当入口浓度为16%时分离性能最优的底流管径为23 mm,此时分流比小于0.16,分级精度最高。     

具有中心棒的石膏旋流器流场特性及分离性能研究

针对火电厂湿法烟气脱硫系统中石膏旋流器存在的空气柱现象,采用Fluent软件对空气柱的发展过程进行模拟,分析了圆柱形和倒锥形中心棒对石膏旋流器内速度场的影响,对不同结构下旋流器的分级效率进行了比较.结果表明:空气柱内气体为螺旋流动；采用倒锥形中心棒在消除空气柱的同时,对切向速度的影响较小,能够延长石膏浆液在柱段内的停留时间,且对粗颗粒的分离效率也有明显提高,可有效避免“溢流跑粗”现象.     

火电厂石膏旋流器分离性能强化研究

针对火电厂石膏旋流器存在空气柱、分离效率低等问题,进行了分离性能强化研究。采用Fluent软件,应用RSM(雷诺应力湍流模型)、VOF(流体体积模型)、DPM(离散相模型)对石膏旋流器的流场特性进行数值模拟;并搭建实验台分别对无中心棒、插入圆柱形中心棒、倒锥形中心棒的石膏旋流器进行性能实验,获得生产能力、分股比、分离效率等指标参数的变化规律。研究结果表明:石膏旋流器内存在负压区,导致外界空气从两端出口倒流进入形成空气柱;空气的螺旋运动会引起能量损失;采用中心棒可有效消除空气柱,降低能耗,提高生产能力,对于石膏旋流器的分离有很好的促进作用,并具有良好的入口压力适应性。     

湿法烟气脱硫中石膏旋流器底流夹细的试验研究

针对石膏旋流器运行时存在的底流夹细问题,对排口比分别为0.500、0.625、0.667、0.714、0.750、0.833和1.000时,石膏浆液中不同粒径颗粒的分级情况进行试验研究,分析不同排口比对底流夹细的影响,以及排口比为0.625时入口压强对细颗粒分级的影响和空气柱对分级效率的影响.结果表明:选取适当的排口比以及入口压力均能有效降低底流中细颗粒的比例,同时能够保证粗颗粒具有较高的分级效率;插入中心棒取消空气柱也能在一定程度上减轻底流夹细现象,但会引起中等粒径颗粒分级效率降低.     

火电厂WFGD中石膏旋流器节能降耗分析

脱硫系统是火电厂的能耗大户,本文针对石灰石/石膏湿法脱硫系统中,石膏旋流器内空气柱导致的耗能问题进行研究。采用Fluent软件对石膏旋流器内部流场进行了数值模拟,结果表明:空气柱内的气体具有一定的轴向速度与切向速度,空气做螺旋流动,该流动引起旋流器内能量的损耗;采用中心棒能部分或全部消除空气柱。通过实验对无中心棒以及采用中心棒后,旋流器的生产能力、底流含固量等指标参数以及单台旋流器的能耗进行了测量,实验数据表明:采用中心棒后,石膏旋流器的生产能力与底流含固量明显增大;根据4×600 MW机组的实际石膏产量,对不同结构石膏旋流器分析计算得出:生产相同石膏量的前提下,采用倒锥形中心棒可使能耗降低13.41%,并且能有效缓解底流夹细现象。     

影响石灰石-石膏法烟气脱硫效率的因素分析

文中对燃煤电厂湿法脱硫装置的影响因素进行了较为全面的分析,讨论了吸收塔入口烟气参数、石灰石浆液成分以及湿法脱硫装置运行控制参数对脱硫效率的影响规律。以扬州某电厂为实例,验证了上述因素对WFGD脱硫效率的影响。为石灰石/石膏湿法脱硫工艺中优化运行参数,提高脱硫效率提供参考依据。     

超临界旋风分离器排气管结构优化数值模拟

为解决某电厂660 MW超临界循环流化床旋风分离器分级效率较低的问题,对旋风分离器排气管入口结构进行优化,将排气管入口改造成渐缩的锥体和渐扩的锥体。利用CFD软件,采用RSM湍流模型和DPM颗粒模型对传统与新型排气管结构的旋风分离器内部流场进行数值模拟,以旋风分离器的分级效率与阻力系数比值比较排气管入口结构的经济性。研究表明:与传统旋风分离器比较,正常运行时,渐缩结构的分级效率提高6.1%,但总压差增加108.83 Pa;渐扩结构的分级效率提高2.6%,总压差减小36.27 Pa;入口流速20 m/s时,渐缩结构旋风分离器最具经济性。     

WFGD水力旋流器中石灰石颗粒分级试验与数值模拟

湿法烟气脱流装置中水力旋流器分级试验表明,进口石灰石浆液的颗粒质量浓度为15%时,溢流口颗粒质量浓度达30%,溢流颗粒粒径则集中于30μm以下;随着颗粒粒径的增大,颗粒底流口回收率也在增大,当粒径达到30μm时,回收率已经接近100%。数值模拟表明,雷诺应力湍流模型、自由表面多相流动模型和斯托克斯拉格朗日模型能很好地描述水力旋流器内复杂三维运动的石灰石颗粒分级运动和规律。采用了初始边界条件不给出分流比、也不设定空气柱的模拟方法,模拟结果显示了空气柱的形成、流体的旋流流动。模拟得到的不同粒径颗粒的分级效率与高进口质量浓度条件下的试验结果吻合较好。     

石灰石中镁含量对脱硫石膏结晶特性的影响

以某电厂附着水质量分数高的脱硫石膏为样本,对比其他电厂正常脱水石膏,对石膏成分、晶体形貌及粒径分布进行分析,确定了石灰石氧化镁含量偏高是导致石膏附着水质量分数偏高的根本原因.石灰石中氧化镁含量偏高致使浆液中镁盐含量上升,进而导致浆液中石膏晶核过多,石膏晶体变小,恶化了石膏的脱水性能.石灰石中镁含量过高会影响脱硫石膏结晶特性,导致脱硫石膏颗粒变细,也会增加磨制单耗,影响石灰石制粉细度,进一步影响石灰石的溶解.建议电厂选购石灰石时应同时考虑镁含量.     

脱硫系统吸收塔浆液PH值控制与仿真

电站湿式石灰石/石膏脱硫系统中,为保证较高的脱硫效率(95％以上),吸收塔内浆液PH的控制是其中最重要的控制参数之一.目前,电站中广泛采用石灰石浆液PH值为反馈信号,引入锅炉负荷信号和FGD进口S02含量作为石灰石浆液的前馈信号,进行石灰石浆液给料调节的方法,虽然提高了控制水平,但是由于吸收塔内化学反应过程的强非线性和...     

燃煤电厂烟气脱硫浆液管道的设计

石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺已经非常成熟，国内涌现了很多脱硫总包公司及专业脱硫设计公司。浆液（石灰石浆液和石膏浆液）管道设计工作量在湿法烟气脱硫工艺设计中至少占60％的比例，浆液管道与火电厂一般汽水管道的设计有很大的区别，浆液管道具有易磨损、易腐蚀及易堵塞等特点，在管道选材及布置设计时既要满足一般流体管道设计的各种规范及通用要求，同时更要考虑到浆液管道在流程设计、布置设计、选材、流速计算、坡度设计、阀门及管件选型、支吊架选型等方面的特殊性。     

Design of a novel high-efficiency water separator for proton exchange membrane fuel cell system

In the fuel cell system, hydrogen recirculation subsystem is usually used to increase efficiency of hydrogen usage. While the hydrogen recirculation subsystem is a closed circuit that the water might be accumulated, water separator is used necessarily to separate the water and gas at the anode side. As the poor swirling effect caused by the guide vane in commercial separator, a novel water separator for proton exchange membrane fuel cell system is designed and the flow field characteristics of the separator are gained by computational fluid dynamics. The structure of volute inlet and overflow pipe in the novel separator can enhance the swirling flow and increase the tangential velocity. Based on the results, the separation efficiency and steady performance throughout the flow-rate range can be improved by the novel water separator.     

石灰石/石膏湿法烟气脱硫技术的模糊综合评价

石灰石/石膏湿法烟气脱硫是目前世界上应用最广泛的烟气脱硫技术,对其进行科学的评价并优选出最适合于我国国情的工艺具有非常重要的意义.建立了燃煤电厂石灰石/石膏湿法烟气脱硫技术综合性能评价的多级模糊数学模型.因素集由环境性能指标、经济性能指标和技术性能指标三大类组成,其中每一个因素集包括了具体的评价指标,引入了3种模糊综合评价方法,并将这3种方法的优点结合起来,对5种石灰石/石膏湿法烟气脱硫技术进行了三级模糊综合评价,通过最大隶属原则得到客观的评价结果.综合评价结果可以指导石灰石/石膏湿法烟气脱硫工艺的优选.     

Heat transfer performance and exergetic optimization for solar receiver pipe

The basic physical model of solar receiver pipe with solar selective coating is established, and associated heat transfer and exergetic performances are analyzed and optimized. Because of the heat losses of natural convection and infrared radiation, the energy absorption efficiency has a maximum at optimal incident energy flux. As the pipe radius decreases or flow velocity rises, the wall temperature drops for higher heat transfer coefficient, while the heat absorption efficiency increases. Along the flow direction, the heat absorption efficiency almost linearly decreases, while the exergetic efficiency will first increase and then decrease. As the inlet temperature rises, the heat absorption efficiency of the solar receiver pipe decreases, while the exergetic efficiency of absorbed energy obviously increases, so the exergetic efficiency of incident energy will reach maximum at the optimal inlet temperature. Additionally, the maximum exergetic efficiency of incident energy and optimal inlet temperature both increase with flow velocity.     

浑水进口位置对分离鳃的水沙分离效率的影响

为探明浑水进口位置对分离鳃水沙分离效率的影响,对分离鳃和普通管开展动水循环条件下7种不同浑水进口位置的水沙分离试验。研究结果表明,分离鳃的水沙分离效率均比普通管高,不同浑水进口位置的水沙分离效率是普通管的1.23～3.87倍;当浑水进口位置距离分离鳃底部480、580、760mm时,水沙分离效率随时间的变化规律包括缓慢增大、快速增大及缓慢增大三个阶段,而其他工况下仅有缓慢增大阶段;浑水进口位置距离分离鳃底部为760mm时,水沙分离效率最高,其值为34.12%。     

低硫低负荷运行对FGD系统的影响分析

锅炉因一些特殊原因存在低硫低负荷长期运行情况,石灰石-石膏湿法脱硫系统对此工况的脱硫效率并没有影响。但系统长期运行后会出现吸收塔入口堆积堵塞;浆液外排时间间隔长、浆液更新慢而引起浆液起泡,设备管道堵塞,喷嘴压力降低等。喷嘴压力降至0.044 MPa,RSF变化不大,液滴粒径D₃₂:2257μm,大于设计值2000μm,粒径过大会限制吸收进程及脱硫反应速度;石膏脱水系统运行不稳定,易形成15%~25%的稠糊状石膏;氯离子的长期富集,对系统易产生腐蚀,2205钢的材质耐受有限(50℃,小于6000 mg/L),在氯离子高浓度的环境可采用1.4529钢(50℃,小于18000 mg/L)替代。     

弯管分离器的数值模拟与设计优化

为了优化设计转炉烟道中弯管分离器结构,利用计算流体力学软件Fluent,对弯管分离器中的气一固两相流进行了数值模拟。采用正交实验工况设计方法、级差分析法和方差分析法,研究了弯管转折角、分离器进出口当量直径比、斯托克斯数等5个因素对于分离效率和压力损失系数的影响。研究表明：5个因素中,斯托克斯数对分离效率有特别显著影响,斯托克斯数越大,分离效率越高。进出口当量直径比对压力损失系数有显著影响,弯管转折角对压力损失系数有一定影响。进出口当量直径比越小,弯管转折角越小,压力损失系数就越小。在模拟结果的基础上,得到了关于分离效率和压力损失系数计算公式。