湿式烟气脱硫喷淋塔内部流场数值模拟研究

以300MW机组湿法烟气脱硫喷淋塔为研究对象,利用计算流体力学通用软件对其内部两相流场进行模拟。气相湍流由标准k 模型描述,喷淋液滴由拉格朗日颗粒轨道模型描述。预测了无喷淋和有喷淋2种条件下的气相湍流流场分布、沿塔高方向不同截面上的气速分布以及喷淋液滴的轨迹。模拟结果表明,引入喷淋液后,出口截面气速分布明显均匀化,其最大值由无喷淋时的12m/s降至6m/s。该最大值出现在靠近塔壁处,是由塔壁附近喷淋密度较低造成的,可通过改进周边喷嘴的布置方式及喷嘴型式进行优化。     

湿式烟气脱硫喷淋塔内部流场数值模拟研究

以300MW机组湿法烟气脱硫喷淋塔为研究对象，利用计算流体力学通用软件对其内部两相流场进行模拟。气相湍流由标准κ-ε模型描述，喷淋液滴由拉格朗日颗粒轨道模型描述。预测了无喷淋和有喷淋2种条件下的气相湍流流场分布、沿塔高方向不同截面上的气速分布以及喷淋液滴的轨迹。模拟结果表明，引入喷淋液后，出口截面气速分布明显均匀化，其最大值由无喷淋时的12m／s降至6m／s。该最大值出现在靠近塔壁处，是由塔壁附近喷淋密度较低造成的，可通过改进周边喷嘴的布置方式及喷嘴型式进行优化。     

装有气流分布板的脱硫喷淋塔流场数值模拟

以600MW机组喷淋塔为研究对象,利用Fluent软件,对装有一定开孔率气流分布板的脱硫喷淋塔进行了空塔和喷淋状态下热态流场数值模拟。计算中选用k—ε模型作为计算模型,并结合拉格朗日颗粒轨道模型,用SIMPLE算法计算。结果表明气流分布板对塔内流场、温度场和压力场都有一定的影响;引入喷淋液后,由于喷淋液滴对塔内流场强烈的整流作用,内部速度明显趋于均匀化。     

基于正交实验的颗粒移动床烟气脱硫工艺参数优化

石灰石颗粒移动床脱硫工艺参数是影响脱硫效率和操作压降变化的重要因素,考虑到工艺参数对脱硫过程的影响,基于正交实验方法,通过直观分析和方差分析得到喷淋密度、空床气速、SO2浓度、烟气温度和床层下移速度对脱硫效率影响程度的主次顺序和脱硫效率与各因素之间的关系,并且分析了各因素对脱硫效率的影响规律。研究发现,各因素对脱硫效率的影响程度依次是空床气速>喷淋密度>SO2浓度>烟气温度>床层下移速度。喷淋密度对脱硫效率的影响高度显著,呈正相关;空床气速对脱硫效率的影响高度显著,呈负相关;SO2浓度和烟气温度对脱硫效率有影响但不显著,呈负相关。床层下移速度与脱硫效率呈正相关。     

石灰石湿法脱硫过程中SO2吸收数学模型

为揭示石灰石湿法脱硫体系中喷淋塔内SO2的浓度和脱硫效率的变化情况,针对喷淋塔内石灰石在气膜控制、气液膜控制和固体溶解控制的3个不同阶段,以双膜理论为基础,以单个石灰石颗粒为研究对象,通过石灰石在不同阶段的转化率和粒径变化,得到SO2在不同阶段脱硫效率随时间的变化规律,建立SO2吸收的数学模型.模型计算结果表明,在烟气行程上,脱硫效率受SO2气膜传质阻力和石灰石溶解速率限制.在吸收塔底部和上端SO2吸收速率较低,在SO2和石灰石摩尔比在适宜条件下,有效吸收段高度为2 m左右.理论模型揭示的规律对喷淋塔的设计和运行参数选取有一定借鉴意义.     

湍球塔和喷淋塔的海水脱硫冷态实验对比

通过湍球塔和喷淋塔的海水脱硫冷态实验对比,研究海水脱硫过程中烟气和海水参数对湍球塔和喷淋塔脱硫的不同影响。实验结果表明,SO2分压力增大,脱硫效率和尾水pH值减小;海水碱度、pH值和液气比增大,脱硫效率和尾水pH值也随之增大;湍球塔的脱硫效率和尾水pH值与液气比改变方式无关,实验用湍球塔的合适液气比值为2.3 L/m3;湍球塔脱硫实验中,塔内气速为1.58 m/s,SO2分压力为20 Pa,水温为10.2℃,液气比为1.1~2.8 L/m3时,尾水pH值在2.4~2.8之间;增大液气比时,喷淋塔改变海水流量的脱硫效果要比改变气体流量的脱硫效果明显;塔内气速1 m/s以上时,一级喷淋塔的脱硫效率要比湍球塔小很多,有时只有湍球塔的1/2左右。     

湿式逆流喷淋脱硫塔中SO_2吸收特性的研究

根据双模吸收理论及SO2在溶液中电离特性,建立了逆流喷淋塔的SO2吸收模型,在考虑浆液飞溅到塔壁的影响后,模拟结果与实验值吻合较好。根据吸收模型,对塔内液气比和浆液的含固率等因素进行了分析。研究表明:减少浆液飞溅到塔壁可提高浆液利用率及脱硫装置性能;根据烟气中SO2的初始浓度及最终脱硫效率,可合理选择液气比及吸收时间(塔的高度);浆液中的含固率直接影响到SO2的吸收速率、循环浆液量、脱硫效率及浆液中SO2浓度等,在液气比较小时,含固率对脱硫效率的影响尤其明显。     

煤矸石热电厂烟气治理技术及应用

介绍了一种新型喷淋泡沫塔在煤矸石热电厂烟气治理中的应用。根据离心、喷雾、泡沫相结合的多级净化原理 ,经旋风喷雾、二级喷淋泡沫板洗涤 ,脱硫效率高达 92 4 %。     

湿式逆流喷淋脱硫塔中SO2吸收特性的研究

根据双模吸收理论及SO2在溶液中电离特性,建立了逆流喷淋塔的SO2吸收模型,在考虑浆液飞溅到塔壁的影响后,模拟结果与实验值吻合较好。根据吸收模型,对塔内液气比和浆液的含固率等因素进行了分析。研究表明：减少浆液飞溅到塔壁可提高浆液利用率及脱硫装置性能;根据烟气中SO2的初始浓度及最终脱硫效率,可合理选择液气比及吸收时问（塔的高度）;浆液中的含固率直接影响到SO2的吸收速率、循环浆液量、脱硫效率及浆液中SO2浓度等,在液气比较小时,含固率对脱硫效率的影响尤其明显。     

用于臭氧氧化烟气脱硝与烟气余热回收的一体化实验台

锅炉烟气中的NO_x是大气污染的重要原因之一。针对燃气锅炉NOx超低排放的要求、以及烟气中大量余热被浪费的现状,提出了烟气脱硝与余热回收一体化的新方法,搭建了一体化实验台,在逆流式烟气喷淋塔中,进行了采用臭氧氧化烟气脱硝、并同时回收烟气余热的实验研究。研究了O_3/NO摩尔比、液气比、碱液吸收对脱硝效果的影响,并对脱硝与余热回收的耦合关系进行了分析。在实验室实验的基础上,进一步进行了实际工程的中试研究。结果表明,烟气脱硝与余热回收一体化是可行的,实验台实验中,当烟气温度为83.0℃、喷淋水温度为46.4℃、液气比为14.8 m~3·L~(-1)、O_3/NO摩尔比为1.6时,脱硝率为30%,同时回收烟气余热量18.5 kW。     

基于气液悬浮旋切掺混的气动旋流塔脱硫性能测试与分析

为了研制低运行能耗和高脱硫效率的新型脱硫塔,以满足国家最新环保超低排放标准,采用基于气液悬浮旋切掺混的气动旋流塔脱除燃煤烟气中的SO_2污染物,对其内部气动旋流单元的强化传质脱硫性能进行探究,考察了空塔喷淋段和气动旋流段的喷淋层位置和液气比对脱硫效率及系统阻力的影响,并对气动旋流单元的脱硫效率进行了理论计算模拟。结果表明:喷淋层距浆液池高度越高,液滴在吸收区停留的时间越长,脱硫效率越高,系统运行阻力也越大;增加液气比,可显著提高系统的脱硫效率,单层喷淋层阻力约为150 Pa;在低pH工况下,SO_2吸收过程为液膜控制,气动旋流单元的脱硫效率较低;随着pH的增大,SO_2吸收过程逐渐由液膜控制转变为双膜甚至气膜控制,气动旋流单元的脱硫效率逐渐增强;当pH=5时,液气比=25 L·m~(-3),5层喷淋层运行工况下的脱硫效率高达99.82%。气动旋流单元的脱硫效率模拟计算结果表明:在高pH下,气动旋流单元的脱硫效率更高;当pH=5.5时,气动脱硫单元的脱硫效率为62.56%,阻力为360 Pa,实验数据与理论计算曲线吻合较好。以上研究结果可为新型高效燃煤机组脱硫超低排放改造技术的开发及其在环境污染控制领域的应用提供参考。     

新型离心式脱硫塔气液两相流数值模拟

利用FLUENT软件和SIMPLE算法对新型旋流脱硫塔的气液两相流场进行了数值模拟。计算中气相采用了RSM湍流模型,颗粒相采用了Lagrange坐标系下的随机轨道模型。分析结果表明,气相流场具有强旋流特性;喷射液滴的直径、喷淋量和烟气流速影响其在塔内的分布:喷射液滴粒径越大、喷射量越小、烟气流速越大,入口段降温越少;塔体上方截面平均浓度随液滴粒径的增加而降低,随液气比的增加而增加,随烟气流速的增加会先增加至最高值然后降低。喷淋液滴在其他运行参数不变时,平均粒径范围为0.5～1 mm,会对进口烟气起到较好的净化与降温的作用,并使塔体上方喷淋液滴在截面z=4.15 m处浓度分布均匀且覆盖率高;在保证液滴粒径较小时,通过降低烟气流速或增加喷淋量可提高液滴喷淋覆盖率,使得烟气与喷淋充分接触。计算得到的气相流场分布与实测值吻合较好,证明了数学模型的合理性,为进一步优化分离器结构提供了可靠依据。     

喷淋塔传质特性的实验与模型研究

从液滴受力分析入手,分析了喷淋塔内液滴的运动特性,采用类比定律推导了气相传质系数计算式,建立了喷淋塔脱氨传质模型,并进行了实验验证,分别在不同的喷淋密度和空塔气速的条件下,对传质系数、比表面积及容积吸收率沿塔高的分布进行了模拟.结果表明,沿着液滴的下落方向,比表面积逐渐减小,传质系数缓慢增大,二者在塔顶附近变化显著;传质速率受比表面积和传质推动力的影响较大,增大喷淋密度可显著增加比表面积,提高空塔气速可增大平均传质系数;喷淋塔下半段比表面积小,增大比表面积是强化传质的有效手段.     

烟道喷射石灰(石)烟气脱硫技术综述

本文介绍了近几年发展起来的一种简单、中效、适合燃烧中低硫煤的工业锅炉的烟气脱硫技术———烟道喷射石灰 (石 )烟气脱硫技术。从湿法、干法、半干法 3种工艺对烟道喷射烟气脱硫进行了介绍 ,并提出新型脱硫吸收剂是提高烟道脱硫效率的可行方法。最后指出烟道脱硫今后的研究方向     

散堆填料对海水脱硫吸收系统性能影响的实验研究

在海水烟气脱硫中试实验台上进行了填料形式、填料高度变化对脱硫效率和系统压降影响规律的实验研究;研究中将喷淋空塔和分别填装A型、B型、C型3种填料的吸收塔进行了综合性能对比,并进行了填料高度分别为0.6、1.2和1.8 m的对比实验。结果表明,填料塔的脱硫效率高于喷淋空塔;当空塔气速为3 m/s时,填装C型填料的吸收塔的综合性能最优;当空塔气速小于2.5 m/s时,填装A型填料的吸收塔的综合性能最优;在满足相同脱硫效率的指标下,虽然增加填料高度降低了海水喷淋量,并且系统压降出现一定比例下降,但是在工程设计中必须综合考虑塔高、填料支架载荷等因素选择合适的填料堆积高度。     

烟道喷射石灰（石）烟气脱硫技术综述

本文介绍了近几年发展起来的一种简单，中效，适合燃烧中低硫煤的工业的烟气脱硫技术－烟道喷射石灰（石）烟气脱硫技术，从湿法，干法，半干法3种工艺对烟道喷射烟气脱硫进行了介绍，并提出新型脱硫吸收剂是提高烟道脱硫效率的可行方法，最后指出烟道脱硫今后的研究方向。     

湿法烟气脱硫反应过程的实验研究

在石灰石/石膏湿法烟气脱硫中试台上,系统开展了浆液pH值、飞灰浓度、液气比、入口SO2浓度、烟气速度和氧化方式等对脱硫反应过程影响的实验研究。实验表明,脱硫效率随着石膏浆液pH值、液气比的升高而增加,且入口SO2浓度越高,液气比越低,影响效应越明显;脱硫效率随着烟气速度、烟气温度和入口SO2浓度的增加而下降;石膏浆液中飞灰含量对系统脱硫效率具有一定的促进作用:pH值>5.6,飞灰浸出液中Fe3+含量相对较低,Fe3+对脱硫反应过渡态催化氧化影响程度较轻,不同工况脱硫效率差别不大。pH值<5.6,飞灰浸出液中Fe3+含量随pH值降低而增大,增效效果逐渐显著;氧化方式对脱硫反应过程有明显的影响,强制氧化工艺的脱硫效率比自然氧化的高5%左右。     

循环流化床烟气脱硫多层喷水技术

东南大学热能工程研究所建立了我国目前最大的循环流化床烟气脱硫试验装置，脱硫塔直径为600mm,处理烟气量达2000m^3/h。在此试验台上进行了循环流化床烟气脱硫多层喷水的试验研究，试验表明在多层喷水条件下，趋近饱各温度△T有较大降低，脱硫效率明显提高，提高了Ca的利用率，降低了运行费用。     

2×25 MW机组旋流板塔双碱法烟气脱硫除尘

2× 2 5MW发电机组烟气处理工程采用旋流板塔及双碱法工艺 ,取得了脱硫除尘一体化的效果 ,经济技术指标总体上优于国内外其他 FGD技术 ,是国内自行设计施工新建的最大烟气脱硫装置。经浙江省环境监测中心站监测 ,脱硫效率达到 89.4 % ,除尘效率达到 97.8% ,符合工程设计要求及我国相关环境标准。     

燃煤炉窑烟气净化工艺及其装置的研究

在实验测试基础上,对燃煤烟气喷钙水浴复合脱硫工艺及设备进行了研究.实验表明,采用喷钙水浴复合脱硫工艺较单一喷钙或水浴具有更高的脱硫效果,且喷入的碳酸钙可得到充分利用.此外,还对钙硫比、喷钙方向及喷管插入水深等影响脱硫效率的因素进行了测试分析.