喷淋脱硫塔内除雾器运行特性

除雾器的除雾效果对脱硫系统的稳定运行、烟道腐蚀及烟气排放有重要影响,研究不同空塔流速及组合条件下除雾器的除雾性能很有必要。为此,建立了接近实际工程的喷淋脱硫塔实验台,研究了空塔流速、喷淋层与除雾器距离、不同雾化喷嘴等对除雾器出口液滴含量、粒径分布的影响,以及管式除雾器性能。研究结果表明：空塔流速对一级除雾器出口液滴含量的影响较大,对二级除雾器出口液滴含量有一定影响;除雾器出口液滴粒径随空塔流速提高而减小;喷嘴雾化粒径变小后,一级除雾器出口液滴含量明显增加;喷淋层与除雾器间距对一级除雾器出口液滴含量有较大影响;管式除雾器对除雾器出口液滴含量影响不大。     

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°。     

湿式脱硫塔除雾器流场的数值模拟

选择k ε模型 ,运用ANSYS6.1软件的FLOTRANCFD模块对湿式脱硫塔除雾器的流场进行二维数值模拟。计算结果表明 ,以流体力学理论为指导 ,用ANSYS6.1软件的CFDFLOTRAN模块描述除雾器的流体力学特性 ,模型的计算值能较好地符合实验数据 ,对今后计算除雾器的工作效率和优化设计具有指导意义     

半干法脱硫塔内雾化蒸发特性数值模拟

采用可实现的k-ε双方程模型求解动量、能量及组分方程,结合液滴雾化模型及蒸发模型,采用Euler/Lagrange方法对脱硫塔内雾化蒸发流动特性进行了研究。结果表明,入口处设置中心钝体能有效提高液滴在塔内的充满度,使壁面回流区沿塔高方向有所推迟;随着入口烟气流速增大,蒸发加快,形成的雾化喷矩变长,可以有效延长脱硫区段;随着入口烟气温度升高,液滴在塔内蒸发加快,充满度变差。     

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。     

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。     

半干法脱硫塔内SO2脱除过程数值模拟

建立了2段含湿颗粒干燥模型,将该干燥模型与分段SO2传质模型及气固双流体模型耦合,编制了求解程序。应用该程序通过UDF接口,对FLUENT计算软件进行二次开发。模拟结果表明:沿塔体高度方向SO2浓度逐渐降低;脱硫反应主要发生在喷口后1.5 m距离内;从喷口开始塔内脱硫产物浓度沿高度方向逐渐升高,并呈现中心浓度低、边壁浓度高的趋势。     

数值模拟技术在脱硫塔除雾器设计上的应用

介绍了除雾器的气水分离原理和设计原则,并运用 Fluent 软件模拟了除雾器叶片内的流场分布及液滴轨迹;分析了板间距和气流速度对除雾器分离效率的影响;归纳总结了除雾器设计中应注意的问题。     

数值模拟技术在湿法脱硫除雾器优化设计上的应用

利用数值模拟技术,通过改变烟气流速、叶片间距、布置级数、液滴直径等参数,对折板式除雾器内多相流流场进行数值模拟计算,分析了各参数对脱水率的影响,提出了提高脱水率的可行性方案。模拟结果与现场实际运行情况基本吻合,表明数值模拟技术可用于湿法脱硫除雾器的优化设计。     

基于蒙特卡罗法的脱硫塔内气固流动数值模拟

用欧拉法处理气相场的同时用基于拉格朗日法的直接数值模拟蒙特卡罗(direct simulation Monte Carlo,DSMC)法处理离散颗粒场,对循环流化床烟气脱硫塔内气固两相流动特性及其优化进行了数值模拟。基于非结构网格进行数值求解,采用四向耦合方法严格地考虑颗粒-流体、颗粒-颗粒、颗粒-器壁间相互作用,并应用高效的非结构网格搜索法,实现气固相间一一映射的耦合作用与反馈。获得了加装导流板组前后,脱硫塔内气固流动特征、轴向速度分布以及固相颗粒浓度分布,同时对影响颗粒停留时间及颗粒碰撞率的关键因素进行了分析。结果证实了调节脱硫塔内多相流动的必要性与有效性;调节后,塔内两相流动及其分布呈理想对称状态,塔内空间得到了充分利用,各粒径档颗粒停留时间比较一致;颗粒停留时间与气相场分布及颗粒物性密切相关;调节后,床内颗粒碰撞率明显低于调节前。     

无旁路脱硫系统塔内浆液喷淋管道的选择

通过对目前国内脱硫吸收塔内喷淋管道的应用情况进行调研,针对应用过程中产生的管道断裂、穿孔和磨损进行详细分析,与进口喷淋管道在FRP材质、加工及成型等方面进行了详细的比较。考虑到目前国内喷淋管道的制作加工水平和脱硫系统不设置旁路的具体情况,从电厂经济效益角度建议采用进口喷淋管道。     

不同喷淋层布置的脱硫塔流场优化数值模拟

采用数值模拟的方法,对某电厂300 MW机组脱硫塔喷淋层的多种预布置方案进行了流场模拟,发现并展示了脱硫塔内部流场的不均匀性。为将塔内流场调节均匀,在所建立的数值模拟模型上对几种设想的喷淋层布置方案进行了尝试、比较和筛选。最终结果表明,通过增加一层喷淋层,改装壁面附近的喷嘴加大局部喷淋量,可以很好的将流场调节均匀,并避免了烟气沿脱硫塔壁面的逃逸现象,从而能够进一步提高脱硫塔的脱硫效率,达到较为理想的脱硫效果。     

湿式烟气脱硫设备中折线型挡板除雾器压降的数值模拟

分析了折板除雾器弯曲通道内气体流场分布，确定了气体流场的流函数．涡量方程和边界条件，建立了除雾器压降的数学模型，模型的数值求解方法采用有限差分法，最后着重分析了除雾器高度、转折角、板间距、气体流速对除雾器压降的影响。数值计算结果与实验数据相符合，可用于指导脱硫塔除雾器的设计。     

管束式除雾器结构优化数值模拟及高效除雾器研制

为配合烟尘超低排放改造,基于流体动力学计算方法,对湿法烟气脱硫系统中管束式除雾器内的气液两相流流场进行了数值模拟,同时将双筒结构引入管束式除雾器,通过改变筒体结构和叶片结构参数,分析得到了管束式除雾器对不同粒径液滴的脱除效率和除雾器压损的变化规律。研究结果表明,双筒结构+多级串联是提高除雾效率,特别是提高小液滴脱除效率的有效方法;曲线型叶片出口角、叶长和叶片数变化会对除雾效率和压降造成较大影响。在此基础上,进一步提出了3种高效管束式除雾器型式并经冷态试验台验证,其中1种优选构型已在某电厂300MW机组除雾器改造中应用。运行结果表明,该除雾器各项性能指标良好,在机组50%~100%的宽负荷范围内,烟尘排放质量浓度均小于5mg/m³（标态,干基,6% O₂）,机组满负荷时除雾器最大阻力小于300 Pa。     

管式除雾器开孔对除雾性能影响的数值模拟研究

通过数值模拟的方法,研究了开孔数量、液滴粒径和流速对管式除雾器除雾效率以及流动阻力损失的影响。使用湍流模型和离散相模型分别计算连续相气体以及液滴运动。研究结果表明,管式除雾器的除雾效率随着液滴粒径和流速的增大而增加,而且管式除雾器对小液滴的除雾效果明显,可以去除约62%的5μm的液滴以及69%的10μm的液滴。另外,通过翅片开孔可以有效降低管式除雾器的流动阻力。在所研究的流速范围内,开孔管式除雾器的流动阻力可以降低约50%。通过研究可以得出,管式除雾器对小液滴具有较高的除雾效率,通过打孔可以降低管式除雾器的流动阻力,但也会降低除雾效率。此研究成果可为管式除雾器的理论研究以及工业应用提供依据。     

脱硫除雾器堵塞故障分析

某电力公司采用目前世界上最有效成熟的强制氧化石灰石膏湿法脱硫,脱除电厂排放的烟气中90%以上的SO2,但由于该套设备为进口设备,很多运行参数的设定及运行操作方法不规范,导致在运行中出现较多问题。     

湿式脱硫系统运行性能的数值模拟

分析了影响湿式石灰石-石膏法脱硫装置脱硫效率的主要因素,并对主要影响因素如液气体积比、浆液pH值、装置入口SO2浓度、钙硫质量比、烟气流速和烟气温度与脱硫效率之间的关系进行了回归分析。     

湿法脱硫系统除雾器性能的实验研究

国华台山电厂的烟气再热器(GGH)经常出现堵塞,主要原因是除雾器效率偏低.影响除雾器效率的关键因素(内因)就是除雾器挡板板形及相同板型下不同挡板板间距.本实验台是根据电厂除雾器的实际尺寸,以1∶15的比例措建的.实验中使用的是聚丙烯折型板和聚丙烯带倒钩弧形板两种板形,而板间距则分为3种:20mm、26mm和38mm.通过分析比较除雾器在以上两种板形以及3种不同间距下的性能参数,提出除雾器挡板的最优配置方案,从而达到最好的除雾效果.     

海水淡化丝网除雾器的数值模拟研究

丝网除雾器广泛地用于低温多效蒸馏海水淡化(MED)装置中,用来去除蒸汽中携带的盐水液滴。随着计算机技术的发展,数值模拟越来越多地作为实验辅助手段,应用于工程设计和研究中。采用多孔介质模型对丝网除雾器进行建模,通过Fluent软件进行CFD模拟,分析了丝网除雾器的性能及其影响因素,对实际工程项目中的除雾器设计提出优化改进建议。     

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。