复合型洗涤冷却室内液滴夹带规律研究

对复合型洗涤冷却室内气相液滴夹带过程进行了冷态实验研究。考察了气体速度、雾化器的出水流速、降膜冷却水流量、雾化器空间位置等因素对气相液滴夹带分率的影响规律。研究结果表明,液滴夹带分率随床层表观气速、冷却水流速的增加均呈上升趋势,而其在径向上的分布相对较为均匀;雾化器数量从2个增为4个将使液滴夹带量降低约40%,即增加雾化器数量能有效降低气相的液滴夹带分率。通过实验数据拟合得出冷却室内液滴夹带分率与条件参数的经验关联式。     

气泡雾化高黏度流体的实验研究

该文主要为研究液体性质以及喷嘴结构对气泡喷嘴雾化特性的影响。实验用浆体包括水和6种高黏度流体。采用相位多普勒粒子分析仪对多种流体进行雾化实验研究。对喷嘴几何结构和操作参数对雾化的影响进行了讨论。雾化液滴沿径向的索特平均直径（Sauter mean diameter,SMD）最大值在120μm以内。提高气液比能有效降低雾化液滴SMD。喷嘴出口直径和注气孔直径对水的雾化液滴SMD的影响显著,而改变注气角度和混合室长度对水的雾化液滴SMD影响不大。混合室长度增加后,非牛顿流体的雾化质量有一定下降。黄原胶添加量的提高对雾化液滴SMD有很大影响。在雾化介质为水的情况下,液滴SMD变化范围为60～95μm;雾化高黏度流体时SMD范围为60～120μm。     

固阀塔板对煤气化飞灰洗涤净化性能的实验研究

以煤气化飞灰、空气、水为实验介质,研究了固阀塔板的洗涤特性。通过改变洗涤塔入口和塔内操作条件观察其对洗涤效率的影响规律。实验结果表明气量、液量、颗粒浓度以及塔板数对不同粒径飞灰颗粒的洗涤效率均有较大的影响;固阀塔板对大于10μm的飞灰颗粒洗涤效率可以达到90%以上,随着粒径的降低洗涤效率逐渐降低,颗粒粒径在1～3μm之间洗涤效率最低为52%左右;低于1μm的颗粒,随着粒径的降低洗涤效率逐渐升高。不同粒径飞灰颗粒的洗涤效率随气量增加呈现不同的变化趋势,其中3μm以上颗粒的洗涤效率随气量的增加而增大;而1μm以下颗粒的洗涤效率随着气量的增加,洗涤效率逐渐降低;介于1～3μm间的颗粒洗涤效率受气量变化影响较小。不同粒径颗粒的洗涤效率随液量的增加均增大;随入口颗粒浓度增加,5μm以上颗粒洗涤效率略有增加,但3μm以下颗粒随入口颗粒浓度的增加洗涤效率却显著降低,介于3～5μm之间的颗粒洗涤效率变化不大。各层塔板对飞灰颗粒洗涤效率的贡献不同,且在不同层塔板上洗涤效率随粒径变化的趋势也有较大的差异。利用实验结果拟合出预测板式塔洗涤效率的公式,该公式预测值与实验值相符程度较好。     

碱回收锅炉脱硫喷枪的模拟研究

以碱回收锅炉的脱硫喷枪为对象,运用数值模拟的方法研究雾化粒径大小、喷射速度和雾化角度对脱硫效果的影响.结果表明:液滴初始雾化直径对蒸发完全时间和水蒸气分布均有较大影响,粒径为400μm的液滴蒸发完全所需时间是粒径100μm的3.96倍;喷射速度和雾化角度对蒸发完全时间和水蒸气分布的影响程度各有不同,但均远小于雾化粒径的...     

空气助力式脱硫喷嘴喷雾特性试验

为降低脱硫喷嘴雾化粒径,探索空气助力对脱硫喷嘴雾化性能的影响,本文在喷雾试验平台上试验分析了自行设计的空气助力式脱硫喷嘴的雾化性能,得出不同工况下喷嘴压力、液滴粒径、喷雾角等性能参数的变化规律。结果表明:不通入气相工质时,空气助力配气结构对常规脱硫喷嘴喷雾特性影响不大;在通入一定量气相工质后,喷嘴雾化水平明显提高;当气液质量比达到0.002,液滴索太尔平均粒径SMD可降至1 400 μm以下;随着气液质量比的提高,雾化粒径逐渐缩小;气相工质的介入会使喷雾角大幅增加约20°。     

粒径对旋叶分离器结构敏感性的影响

在不同液滴粒径工况下,对等比例旋叶分离器的旋叶倾角和上升通道高度进行结构敏感性分析。建立基于欧拉法和Realizable K-Epsilon湍流模型的空气-液滴两相流动的数学模型,通过计算流体力学软件对冷态工况下5种不同结构的旋叶分离器流场进行数值模拟,得到了不同液滴粒径下的分离效率变化曲线和液滴质量流量径向分布曲线,同时还通过冷态试验验证数值计算模型。结果表明:当液滴粒径等于5μm或大于100μm时,旋叶分离器效率对旋叶倾角和上升通道高度结构不敏感;当液滴粒径在5～100μm时,18°旋叶的旋叶分离器分离效率大于30°旋叶,上升通道高度等于其一倍直径时旋叶分离器分离效率最优;其中当液滴粒径等于30μm时,旋叶分离器分离效率差值最大,结构敏感性最为显著。     

感应荷电过程中喷雾荷电特性影响规律实验研究

荷电水雾可有效提高液滴捕集微细颗粒物的效率,其中液滴的荷电特性是影响荷电水雾除尘效率的重要因素。为此,从水雾感应荷电理论出发,建立了液滴群荷电量的理论计算式,通过改变荷电电压、电极间距、雾化压力以及电极环直径,实验研究了各种因素对液滴荷质比的影响规律,并测试了喷雾特性。实验研究结果表明:液滴荷质比随荷电电压的升高而先增大后减小,随电极环直径的增大而减小,随电极间距的增大而增大;液滴的荷电效果与雾化压力有关,且对于同一喷嘴存在荷电效果最佳的雾化压力值;液滴粒径随荷电电压的增大而逐渐减小,且当液滴粒径较小时,荷电电压对液滴粒径的影响相对较弱。该研究结果对于提高液滴的荷电效果、促进荷电水雾在控制微细颗粒物方面的应用具有重要的指导意义。     

双钩波形板分离器的三维数值模拟研究

利用数值模拟的方法对热态工况下双钩波形板分离器的单级分离效率、总分离效率以及压降进行了研究。结果表明:波形板双钩开口处漩涡的存在造成了蒸汽回流,提高了波形板的分离效率;当波形板入口蒸汽速度v小于2m/s时,分离效率随v的增大迅速提高,但当v大于2m/s时,分离效率趋于平稳;波形板压降随v的增加显著增大;液滴粒径大于10μm时,分离效率随v增加而升高,而液滴粒径为10μm时,分离效率随v增加而降低;液滴分离主要集中在双钩波形板的前2级,波形板后4级的分离效率显著降低;随液滴粒径增大,波形板第1级的分离效率逐渐增大,而第2级先增大后减小,当液滴粒径大于250μm时,前3级的分离效率不再受液滴粒径的影响。     

双钩波形板分离器的三维数值模拟研究

利用数值模拟的方法对热态工况下双钩波形板分离器的单级分离效率、总分离效率以及压降进行了研究.结果表明:波形板双钩开口处漩涡的存在造成了蒸汽回流,提高了波形板的分离效率；当波形板入口蒸汽速度v小于2 m/s时,分离效率随v的增大迅速提高,但当v大于2 m/s时,分离效率趋于平稳；波形板压降随v的增加显著增大；液滴粒径大于10μm时,分离效率随u增加而升高,而液滴粒径为10μm时,分离效率随v增加而降低；液滴分离主要集中在双钩波形板的前2级,波形板后4级的分离效率显著降低；随液滴粒径增大,波形板第1级的分离效率逐渐增大,而第2级先增大后减小,当液滴粒径大于250μtm时,前3级的分离效率不再受液滴粒径的影响.     

气化炉洗涤冷却室内气液两相湍流流动特性的数值模拟

建立分别描述气相和液相湍流的两相湍流欧拉-欧拉双流体模型,模拟新型水煤浆气化炉洗涤冷却室内气体穿越液池过程中的气液两相流动特性。通过与试验结果的对比,表明该模型能对气化炉洗涤冷却室内的气液流动进行较好的预测。研究发现,气体在反折向上流动过程中,在冷却管外壁面聚集并主要沿冷却管边缘上升,且具有较大的上升速度;气液湍动能主要发生在冷却管出口及冷却管外壁面附近;洗涤冷却室内分隔板的存在促进了气体的扩散,使气相在液池内的分布更广,能有效抑制液面的波动,有利于装置的稳定运行。     

M5型喷嘴喷淋液滴粒径分布实验研究

喷嘴是使液体雾化的重要装置,在很多领域都有广泛的应用。针对低温多效海水淡化技术中使用的M5型喷嘴的喷淋粒径分布特性,专门设计并建立了特殊的测量系统,进行了常温常压状态下单喷嘴的喷淋液滴粒径分布实验。实验结果表明:同一流量下,在喷淋液滴所形成锥体的横截面上,液滴直径分布成U形;随着流量增加,液滴直径变小,液滴直径分布更加均匀,同时喷嘴的喷淋角度变大;液滴粒径测量时,遮水板之间的间距为2 cm时的流动状况比间距为4 cm时的流动状况波动剧烈。     

脱硫废液雾化蒸发性能的数值研究

以某600 MW火力发电站机组脱硫废液喷雾干燥塔为研究对象,建立了雾化蒸发模型,研究了烟气流量、烟气温度、废液流量、废液初始温度以及废液粒径对脱硫废液雾化蒸发性能的影响。结果表明,烟气流量和温度对废液雾化蒸发性能影响明显;烟气流量越大、温度越高,废液液滴蒸发速度越快,完全蒸发距离越短;废液流量越小、初始温度越高,废液液滴蒸发所需时间越少,完全蒸发距离越短。提升雾化器雾化性能,降低废液液滴雾化粒径,有利于改善脱硫废液的雾化蒸发效果。各因素正交测试的结果表明,影响液滴雾化蒸发性能的因素从强到弱排序为:烟气流量废液流量烟气温度废液初始温度雾化粒径。     

喷淋降温传热传质模型及其特性规律研究

喷淋降温冷却技术具有传热效率高、结构紧凑等优点在湿烟羽治理中广泛应用。以单液滴运动为基础,构建喷淋降温过程中传热传质模型。研究喷淋塔内液滴的沉降规律;考察雾化参数、液气比、流动形式、停留时间等对液滴升温规律及液滴粒径演化规律的影响,并构建用于指导喷淋塔内换热时间选型的相图。结果表明:逆流布置方式下,雾化粒径较大(0.0015m)液滴在宽烟气流速范围内(1～5m/s)均不被携带;喷淋塔内对流冷凝宏观换热系数约265.5～512W/(m~2·℃);液气比约3.5-7.5L/m~3。喷淋塔内液滴浓度高于2.0×106/m~3时,冷却水出口温度主要受停留时间限制;液滴浓度低于2.0×106/m~3时,冷却水出口温度受停留时间和液滴浓度同时限制。研究结果可为喷淋塔的结构设计及工艺优化提供理论支持。     

逆流喷淋浓缩塔中雾化参数对脱硫废水液滴群流动与蒸发特性的影响

烟气余热蒸发能有效实现电厂脱硫废水的浓缩减量,合理的喷嘴雾化参数有利于提高浓缩塔内废水与烟气之间的流动传热并指导其结构设计。该文采用数值模拟方法研究喷嘴全锥角、液滴初始粒径和初始速度对塔内蒸发流动的影响,并对相关因素进行显著性分析。蒸发效率在全锥角50°左右达到峰值36.9%。综合考虑碰壁量和逃逸量,液滴最佳粒径为1500μm,且废水蒸发在液滴速度15～25m/s时更易进行。此外,响应曲面分析表明,液滴初始直径、液滴初速度对停留时间影响较大,而液滴蒸发效率主要受其粒径变化的影响。因此,在设计喷淋浓缩塔的结构时应综合考虑液滴粒径和液滴初始速度。     

脱硫废水旋转雾化及其干燥蒸发特性试验研究

旋转喷雾干燥是实现脱硫废水零排放的一种重要技术手段。利用多普勒三维粒度分析仪(PDA)测试分析了旋转雾化器出口脱硫废水的粒径分布特性,考察了废水组分及物性等对雾化特性的影响;并利用脱硫废水喷雾干燥试验平台开展了不同烟气物性、脱硫废水水质及喷雾干燥条件下的脱硫废水蒸发特性试验研究。结果表明,旋转雾化器具有良好的变工况适应能力,雾化液滴粒径主要集中在30μm以下,高盐废水雾化过程中会产生少量大粒径液滴,但对蒸发过程无明显影响,热烟气与废水流量比在1.0~1.3*10~4m~3/t范围内能够实现良好的干燥效果。     

燃气轮机透平叶栅流道内液体射流特性

为研究液体在透平叶栅流道内雾化特性,在直流道和折转角分别为30°、60°的叶栅流道内进行了液体横向射流雾化试验,试验来流速度为56~91m/s,喷嘴压差为50~400kPa,采用喷油杆结构布置在叶片前缘喷射燃料,用Fraunhofer衍射技术测量液滴雾化细度,用CCD相机记录流道内液滴射流轨迹。研究发现:透平叶栅流道内液滴轨迹同时受液气动量比、叶片折转角度的影响,在叶片前缘向吸力面侧喷和逆喷时的雾化效果优于直流道内横向侧喷。喷嘴压差大于400 kPa时,向叶片吸力面侧喷的液滴索泰尔平均直径小于30μm,雾化粒径可满足燃气轮机燃烧室的要求。     

鼓泡脱硫塔除雾器除雾特性数值研究及实验验证

为提高除雾器对不同粒径小液滴的脱除效果,减轻脱硫系统气气换热器的堵塞程度,对鼓泡脱硫塔除雾器性能进行了数值分析和实验研究。数值分析表明:除雾效率随液滴直径的增大而增大,随进气速度的增大而增大,随除雾器叶片间距的增大而降低;带倒钩的弧形板除雾器比折形板除雾器的除雾效率高;粒径小于20μm的小液滴脱除效率较低。冷态实验台上的除雾器性能实验验证了数值分析的结果。为除雾器的设计和优化提供参考。     

应用蒸汽相变机理脱除燃煤可吸入颗粒物实验研究

应用蒸汽相变机理促进细颗粒凝结长大，然后用湿式洗涤塔脱除长大后的含尘液滴，对燃煤可吸入颗粒物作为凝结核在过饱和蒸汽中凝结长大及湿式洗涤塔对凝结长大颗粒的脱除效果进行了实验研究，考察了蒸汽添加量、颗粒粒径及洗涤塔操作条件的影响。用电称低压冲击器(ELPI)实时测量凝结洗涤脱除前后的颗粒数量浓度和粒径分布。实验结果表明：蒸汽添加量的增加，能够迅速提高小粒径颗粒的脱除效率，蒸汽添加量为0.17kg/m3时，对平均粒径为0.3μm的颗粒的脱除效率超过80%；随着颗粒粒径增大，脱除效率提高；此外，洗涤塔液气比的增加，有利于燃煤可吸入颗粒物的脱除。研究表明蒸汽相变是脱除燃煤可吸入颗粒物的重要预调节措施之一。     

低浓度石灰浆雾滴荷电特性的试验研究

为深入探索石灰浆液荷电雾化脱硫的机理,对石灰浆雾滴荷电特性进行了研究。通过石灰浆雾滴荷质比、喷雾场的测试和机理分析表明:石灰浆雾滴的荷电效果与浆液流量、雾化角、充电装置结构参数、充电电压等诸多因素有关;荷质比随浆液流量、雾化角的增大而增大,但雾化角进入稳定值后继续增大流量对提高荷质比的作用不明显;电极放电电压随喷嘴与电极距离、名义雾化角和流量的增大而减小;在本试验条件下,流量<45 L/h时存在最佳电压值,约为11 kV,流量>45 L/h时荷电电压值宜控制在约12 kV;石灰浆雾滴荷电能有效地使雾滴细化而且分布趋向均匀。     

湿法烟气脱硫燃煤锅炉烟气颗粒物的排放特性研究

对某电站2台燃煤锅炉进行颗粒物采样,发现颗粒物排放呈3模态分布,细模态颗粒物主要由Na和Mg元素组成,粒径峰值为0.1μm;中间模态和粗模态颗粒物则由Si和Al元素组成,中间模态粒径峰值为0.6μm,粗模态粒径峰值为8μm。颗粒物随烟气进入湿法烟气脱硫装置后,由于外来Ca和S的转化,超细颗粒物浓度增加,而粗颗粒物浓度由于物理洗涤的作用逐渐减少。