濕法脫硫塔是燃煤電廠煙氣脫除二氧化硫的關(guān)鍵設(shè)備,同時對夾帶的石膏漿液也有一定捕集作用。根據(jù)氣液兩相傳遞和反應(yīng)特征,脫硫塔可以分為噴淋區(qū)、除霧區(qū)與氧化區(qū)三個部分。針對目前電廠超低排放的需要,本論文采用計算流體動力學(xué)(Computational Fluid Dynamics,CFD)方法研究了脫硫塔噴淋區(qū)內(nèi)氣相流動特性,基于煙氣流動均勻性提出了噴淋區(qū)結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案;模擬了除霧區(qū)內(nèi)氣液兩相流動特性,提出了增強除霧器捕集液滴的一種構(gòu)件設(shè)計方案。采用標(biāo)準(zhǔn)k-ε湍流模型封閉的雷諾時均N-S方程研究了 500 MW燃煤機組脫硫塔內(nèi)煙氣單相流場,預(yù)測了噴淋區(qū)內(nèi)煙氣流速分布特性。針對局部高速氣流引起的流速分布不均問題,提出了一種加裝于脫硫塔噴淋層下方的螺旋形肋板構(gòu)件,通過構(gòu)件的導(dǎo)流作用消除局部高速氣流并提高煙氣流動均勻度,從而達到流場優(yōu)化的目標(biāo)。進而研究了螺旋形構(gòu)件有效高度、傾斜角和螺旋圈數(shù)對脫硫塔內(nèi)煙氣流動特性的影響行為,結(jié)果表明構(gòu)件有效高度與螺旋圈數(shù)對煙氣流動影響較明顯,有效高度與脫硫塔半徑比值適宜范圍為0.13-0.26,螺旋圈數(shù)適宜取值為1.5;而構(gòu)件傾斜角對流場影響較小,可以選取60°到90°之間。采用歐拉-拉格朗日方法建立了折線形除霧器流場計算模型,模擬了除霧區(qū)內(nèi)氣液兩相流動特性。煙氣視為連續(xù)介質(zhì),采用SST k-ω湍流模型封閉雷諾時均N-S方程;液滴運動軌跡計算采用離散相隨機軌道模型。具體考察了葉片間距為20 mm、26 mm與38 mm折線形除霧器通道內(nèi)煙氣流速分布、回流區(qū)范圍等流動特性及粒徑范圍為10 μm-30 μm共八種液滴的分布特性,對比了入口氣速3、4、5、6 m/s時三種除霧器的捕集性能與壓降特性,與文獻實驗數(shù)據(jù)對比驗證了計算模型的適用性。針對通道內(nèi)煙氣轉(zhuǎn)折后流場特性,提出了增加流速與調(diào)整流向相結(jié)合強化氣液分離的思路,以提高除霧器葉片對液滴捕集效率,構(gòu)思了錐形、矩形、弧形三種構(gòu)件加裝于折線形除霧器葉片,模擬了構(gòu)件形狀及其安裝位置對板間距26 mm除霧器性能的影響行為,獲得了采用錐形構(gòu)件增強氣液分離的優(yōu)化方案。進而考察了錐形構(gòu)件有效高度與頂角對氣液兩相流動的影響,結(jié)果表明除霧效率與煙氣流動能量損失隨構(gòu)件有效高度增加或頂角減小而提高,其中有效高度的影響更為明顯,以分級除霧效率與壓降作為評價指標(biāo)確定了構(gòu)件結(jié)構(gòu)參數(shù)適宜取值:有效高度為3 mm或4 mm時,頂角適宜范圍為90°-120°;當(dāng)有效高度為5 mm時頂角選取120°為宜。
【學(xué)位單位】：華北電力大學(xué)(北京)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：X773
【部分圖文】：

肀北屯力人學(xué)碩丨．？學(xué)位論文逡逑源豐富、成本低廉、生成產(chǎn)物可利用等優(yōu)點，同時石灰石－石膏濕法脫硫系統(tǒng)運逡逑行穩(wěn)定，處理煙氣量大，脫除效率高，對于傳統(tǒng)的單塔脫硫系統(tǒng)其脫硫效率即可逡逑達到９０％以上［Ｉ５＿＇ＷＦＧＤ系統(tǒng)包括煙氣系統(tǒng)、吸收劑制備系統(tǒng)、Ｓ０２吸收系統(tǒng)、逡逑石膏脫水及存儲系統(tǒng)、廢水處理系統(tǒng)與工藝水系統(tǒng)（如圖１－１）邋［１７］，各系統(tǒng)簡介逡逑如下：逡逑

控制與整體工藝中承擔(dān)的作用不同，同時在變工況條件下各區(qū)域調(diào)控措施及各區(qū)逡逑域內(nèi)設(shè)備性能的影響因素也有所不同。本文根據(jù)多相流動狀態(tài)及傳遞特性差異將逡逑脫硫塔劃分為噴淋區(qū)、除霧區(qū)及氧化區(qū)（如圖１－２）。逡逑—逡逑l栂此低場福叔義銑砥鰨撼砬義希歟擼В唬潁潁潁潁潁叔義嚇緦懿�、１逦／Ｋ邋／Ｔ０欏Ａ＼邋／Ｆ＼邋／Ｉ＼邋／Ｉ＼逦亓x希裕蓿危浚摺觶澹咤澹咤澹咤澹咤危懾義希危裕苠澹裕苠澹裕苠澹裕椋歟危義希戾危媯苠澹隋澹裕簀澹荊隋澹。苠澹椋苠危卞義縣緦芮義希危懾義希危卞義希卞澹齲皴危哄義希潁冢冢海義希″澹懾濉澹體義希誨嗚躉義涎防蹂五危歟赍義賢跡保彩ㄑ唐蚜蛩智疽饌煎義嚇緦芮諮唐肜肷⒆刺奈砘旱文媼鶻喲�，相间存哉嗮嬙滑移，競凐酉X義夏謚饕旱味裕櫻埃駁幕展蹋ǚ從κ劍保保�，并伴随部焚|(zhì)沂芙夥村義嫌Γǚ從κ劍保玻�，传质过程由液相及气相传质阻力猪d跡苧唐魎�、啪屲浆液辶x銑跏劑魎佟⒁旱瘟＞�、液气比及浆液７w戎檔榷嘀匾蛩氐撓跋歟郟玻罰玻梗藎耘緦芮膩義系骺嗇康氖俏們蛭至己玫拇侍跫懷砬諼唐捌浼寫旱斡牘燙邋義峽帕Ｎ锏畝嘞嗔鞫渥饔檬鞘迪盅唐爰寫帕Ｎ锏姆擲�，液滴、�?fàn)C蹇帕Ｎ镥義暇肷⒆刺�，这一虆Q雜肱緦芮諳嗨疲唐戳骷寫旱蝸啾擾緦芮諞哄義系瘟＞睹饗約跣。保保玻

本文編號：2833928