基于烟道喷射蒸发的脱硫废水处理数值模拟研究

针对脱硫废水在烟道内的喷射过程,通过计算流体动力学（CFD）进行数值模拟,研究了烟气性质与操作参数对废水蒸发过程的影响.结果表明：随着烟气温度的升高,液滴蒸发时间逐渐降低,完全蒸干距离缩短;当烟气流速增加,蒸发时间逐渐减小,但完全蒸干距离先减少后增加,流速为5m/s时,废水液滴的完全蒸干距离最近;随着液滴粒径的增加,液滴的完全蒸发时间明显变长,流场内相对低温区域范围扩大;当喷射速度由20m/s升高至60m/s过程中蒸发时间由约0.21s下降至0.16s,但随烟气流速增加,其减少蒸发时间的作用减弱.该模拟结果可以为废水烟道喷射技术的相关工程应用提供优化设计方案和运行指导.     

活性炭喷射吸附在烟气净化中应用的数值模拟分析

掺烧污泥已成为燃煤电厂能源结构转型的手段之一。本文基于浙江金华宁能热电厂现有燃煤烟气系统，提出在烟道系统增设活性炭喷射净化技术，基于Fluent模拟分析，从单喷口和多喷口的喷射点位置、喷射角度、喷射质量流量三个方面，对烟道中活性炭喷射分布均匀性等进行了数值模拟分析；并通过比较停留时间、扩散效果，分析了不同活性炭喷射方案下的喷射效果；最后，对活性炭喷射系统应用于烟气治理领域的影响及安全性进行了分析。结果表明，相对于单喷口喷射，多喷口喷射的活性炭更加均匀，但成本更高。对于单喷口喷射，当活性炭喷射点位置在烟道水平转垂直的弯头出口截面中心位置处时，扩散效果好，且活性炭停留时间长；当活性炭为顺流喷射、质量流量为10 kg/h时具有最高的经济效益。对于多喷口喷射，活性炭质量流量为15 kg/h时，活性炭吸附效果较好，但是成本更高。单喷口和多喷口下都应选择顺流喷射，这样扩散面积相对更大，活性炭的扩散效果相对更好，并且在截面中分布相对均匀。活性炭喷射系统应用于烟气治理领域对环境的影响较小，且安全性在可控范围内。     

一种热力型NOx生器的设计和数值模拟

针对研究NOx性质和排放控制的各种实验过程中NOx气体的生成问题,基于热力型NOx生成机理,设计了一种实验室用NOx生成装置.该装置利用乙炔和氧气发生燃烧反应所产生的高温温度场,使随同空气一起进入燃烧室的氮气与氧气发生反应生成N0x.数值模拟表明:设计方案是可行的.调控乙炔喷口气流速度是调节燃烧室出口NOx浓度的主要手段,在乙炔喷口气流速度为3～5m/s时,燃烧室出口的NOx平均浓度变化范围为2064～4297mg/m3;在一定的乙炔喷口气流速度下,调节空气入口速度也可在小范围内调节燃烧室出口NOx浓度.从而可以满足实验过程中对NOx浓度的不同要求.     

粉煤流化床燃烧(PC-FBC)中SO2的生成特性

粉煤流化床(PC-FB)是一项燃烧效率高,同时实现炉内脱硫、低NOx和N2O排放的新型高效、清洁煤燃烧技术.在一座0.3Mw的试验台上,系统研究了其SO2生成与分布特性.主要包括:PC-FBC的SO2生成特性以及床层温度Tb、流化速度u0、二次风率R2、二次风投入位置、二次风喷射角度、喷口尺寸对SO2生成与分布的影响.试验燃用煤种含硫1.71%.在Tb=820～920℃,u0=1.2～3.3m/s,R2=30%～70%的条件下,流化床燃烧区(FBCZ)出口SO2浓度及炉膛出口SO2浓度SO″2分别为520～600ml/m3和1280～1300ml/m3.     

一种热力型NOX发生器的设计和数值模拟

针对研究NOX性质和排放控制的各种实验过程中NOX气体的生成问题,基于热力型NOX生成机理,设计了一种实验室用NOX生成装置。该装置利用乙炔和氧气发生燃烧反应所产生的高温温度场,使随同空气一起进入燃烧室的氮气与氧气发生反应生成NOX。数值模拟表明：设计方案是可行的。调控乙炔喷口气流速度是调节燃烧室出口NOX浓度的主要手段,在乙炔喷口气流速度为3～5m/s时,燃烧室出口的NOX平均浓度变化范围为2064～4297mg/m^3;在一定的乙炔喷口气流速度下,调节空气入口速度也可在小范围内调节燃烧室出口NOX浓度。从而可以满足实验过程中对NOX浓度的不同要求。     

生活废弃物焚烧处置烟气中二(口恶)英排放特性研究

研究了某市10座生活垃圾焚烧炉烟气中二噁英的排放特性,对比了焚烧炉炉型、焚烧处理量、烟气净化系统对二噁英排放特性的影响.结果表明:10座生活垃圾焚烧炉二噁英的排放浓度为0.016~0.104 ng·Nm~(-3)(以I-TEQ计),9座垃圾焚烧炉二噁英排放满足国家相应的排放标准(0.1 ng·Nm~(-3)(以I-TEQ计)).根据二噁英排放浓度排序对应的烟气净化系统分别为SNCR(Selective Non-Catalytic Reduction)+半干法+活性炭喷射+布袋湿法+活性炭喷射+布袋半干法+活性炭喷射+布袋,表明安装SNCR装置有利于二噁英的减排.另外,不同垃圾焚烧炉排放的二噁英指纹特性不仅与烟气净化系统和炉型有关,还与垃圾来源有一定关联.     

民用飞机客舱个人通风喷嘴布置研究

目的 获得民用飞机客舱个人通风喷嘴的最佳布置方案.方法 针对下拉式行李箱的客舱布局,建立单排客舱个人通风的k-ε模型,使用ICEM CFD进行网格划分.梳理并分析国内外个人通风的标准手册,将人体头部高度处的风速大于1 m/s作为设计指标.提出2种喷嘴布置方案——分散布置和集中排列布置,设计5种工况,运用FLUENT软件进行数值计算.结果 分散布置方案,第一种工况下,头部最大风速仅0.39 m/s;第二种工况下,仅中间位置乘客能获得1 m/s以上的风速,两边的乘客基本无吹风.集中排列方案,第三种工况下,头部最大风速为0.9 m/s;第四种工况下,乘客1头部最高风速只能达到0.52 m/s.在个人通风量不变的前提下,工况5将喷嘴口径缩小为20 mm,乘客1头部处风速可达1.09 m/s.结论 作为民用飞机客舱内主通风系统的辅助调节手段,个人通风系统可以减轻乘客的闷热感,对于安装了下拉式行李箱的客舱,因其PSU空间狭小,导致喷嘴布置较为困难.根据计算结果,分散布置方式无法满足左右两侧乘客的需求.在喷嘴口径缩小为20 mm后,集中排列方式能满足所有乘客的需求,目前该方案已应用于某型民机客舱的个人通风系统.     

生活废弃物焚烧处置烟气中二噁英排放特性研究

研究了某市10座生活垃圾焚烧炉烟气中二噁英的排放特性,对比了焚烧炉炉型、焚烧处理量、烟气净化系统对二噁英排放特性的影响.结果表明:10座生活垃圾焚烧炉二噁英的排放浓度为0.016~0.104 ng·Nm~(-3)(以I-TEQ计),9座垃圾焚烧炉二噁英排放满足国家相应的排放标准(0.1 ng·Nm~(-3)(以I-TEQ计)).根据二噁英排放浓度排序对应的烟气净化系统分别为SNCR(Selective Non-Catalytic Reduction)+半干法+活性炭喷射+布袋湿法+活性炭喷射+布袋半干法+活性炭喷射+布袋,表明安装SNCR装置有利于二噁英的减排.另外,不同垃圾焚烧炉排放的二噁英指纹特性不仅与烟气净化系统和炉型有关,还与垃圾来源有一定关联.     

500t/d往复炉排垃圾焚烧锅炉炉内燃烧过程数值模拟简

本文将层燃式炉排垃圾焚烧炉内的实际燃烧过程分解为垃圾在炉排上床层内的燃烧和可燃物（挥发分、炭粒）在炉膛内稀相空间的燃烧,并进行综合数值模拟.计算结果表明,垃圾焚烧过程要经过水分蒸发、热解、燃烧、燃尽4个阶段,整个燃烧过程在4000s左右结束.综合考虑炉膛内颗粒停留时间、炉膛出口NO浓度时,可以选择二次风前后墙下倾20度的布置方式,二次风速度可选55m/s.     

硫氨磷基阻滞剂对飞灰特性的影响及对二噁英的阻滞效果

阻滞剂技术由于操作简单、成本低和效率高等优点,被广泛应用于实际生活垃圾焚烧炉,逐渐成为控制二噁英生成的重要技术之一。选取某台典型循环流化床生活垃圾焚烧炉为研究对象,通过高精度给料设备向余热锅炉两侧喷射硫氨磷基阻滞剂,研究阻滞剂对飞灰物化特性影响及其对二噁英的阻滞效果。结果表明:硫氨磷基阻滞剂对飞灰中的PCDD/Fs有很好的阻滞效果,喷射阻滞剂后飞灰中PCDD/Fs毒性当量从2.31 ng I-TEQ/g降至0.23 ng I-TEQ/g,阻滞率达到90.0%;阻滞剂主要通过减少氯源、改变飞灰粒径及表面特性等实现飞灰中二噁英的高效阻滞。此外,阻滞剂对飞灰中部分重金属有一定的固化作用,其中对Pb固化效果最好,达到49.02%。该成果可为后续硫氨磷基阻滞剂的工业化应用提供技术支撑。     

蓬莱19-3原油水下溢油的模拟实验

把握水下溢油时油滴粒径的分布规律是研究溢油行为和归宿的前提,也是水下溢油事故有效应急处置的重要依据。本研究采用自制的1 m×1 m×2 m（长×宽×高）的水下溢油模拟实验装置开展蓬莱19-3原油的水下溢油模拟实验,以油滴体积分布和油滴体积中值粒径为考察指标,评估了水下溢油喷口直径和喷射速度对油滴破碎形成的油滴粒径分布的影响。结果表明,不同粒径油滴体积分布总体上表现为低于100 μm和高于700 μm的油滴粒径体积占比较小,油滴粒径分布主要集中在100 μm~700 μm之间,体积比最高点位置根据喷射条件的不同而有所偏移。喷口直径保持不变时,随着喷射速度增大,小粒径油滴所占体积逐渐增大,大粒径油滴体积比减小。油滴体积中值粒径随喷射速度的增加而减小,相对体积中值粒径与喷射流量经对数变换后呈线性相关关系。本研究结果可为水下溢油行为轨迹的预测提供重要依据。     

环烷酸腐蚀动态模拟实验研究

通过环烷酸动态腐蚀模拟装置,研究了动态高温条件下流速和酸值变化对腐蚀的影响.结果表明:含有Mo的316L、317L耐环烷酸冲刷腐蚀性能明显优于304L和16MnR,流速30 m/s,温度300 ℃,304L不锈钢存在发生腐蚀速率突变的临界酸值,酸值(以KOH计)在2.5 ～4.3 mg/g之间.在酸值8.3 mg/g,300℃条件下,16MnR发生腐蚀速率急剧变化的临界流速≤10 m/s,304L不锈钢的临界流速应在10 ～30 m/s之间.     

2×350 MW燃煤发电机组主烟道脱硫废水蒸发数值模拟

针对某2×350 MW燃煤发电机组主烟道脱硫废水蒸发过程进行了CFD数值模拟,分析了蒸发过程中烟道内的气液分布和变化规律,喷嘴参数对蒸发性能的影响,以及蒸发过程随着负荷降低的变化规律。结果表明:液滴颗粒可在烟道内完全蒸发;粒径从40 μm增加到80 μm时,液滴蒸发时间从0.26 s增加到0.62 s,蒸发距离从6.15 m增加到13.41 m;蒸发时间和蒸发距离与液滴粒径近似呈线性关系;蒸发时间随着喷射角度的增加而减小;喷射角度为90°时,蒸发距离最短;喷射角度为120°时,蒸发距离最大;3种喷射方向中,逆流喷射方式蒸发时间最长,但蒸发距离最短;负荷降低,蒸发时间增加;负荷由75%降低至50%时,蒸发距离有显著提升。     

喷射负压水淋浴除尘在电熔镁砂冶炼中的应用

电熔镁砂在烁制过程中,产生大量直径小于50μm的高温MgO粉尘随CO2气体逸出,严重污染环境.国内生产的各类除尘设备对这种特殊情况除尘效果较差,利用喷射管及水淋浴等设备组成的新型除尘系统,使用效果很好.     

喷射时刻对柴油甲醇组合燃烧发动机颗粒物排放的影响

为了进一步减少甲醇掺烧后的柴油机颗粒物排放,在一台由增压中冷的高压共轨柴油机改造成的柴油甲醇组合燃烧(DMCC—diesel/methanol compound combustion)发动机上详细研究了柴油喷射时刻对两种燃料共燃时的颗粒物生成及其排放的影响.试验工况选择重型柴油机常用的A50工况.试验结果表明,当柴油在上止点后喷射时,颗粒物排放的数量浓度随着甲醇替代率的增加而减少,当上止点前喷射时,颗粒物的数量浓度先减少后增加.随着喷射时刻的提前,颗粒中超细颗粒所占比例增大.随着喷射时刻的推迟,甲醇替代率降低颗粒物质量浓度的作用增强,同时甲醇替代率降低颗粒物几何平均直径的作用减弱.     

谈谈大气污染物无组织排放监测点位布设技术

阐述了大气污染物无组织排放的一般规律,从理论和实际监测过程中讨论了大气污染物无组织监测时在无风(≤0.5m/s)、小风(0.5m/s1.5m/s]有风(＞1.5m/s)时的不同情况下的监测点位的布设技术.     

不同喷射方式对柴油/甲醇组合燃烧尾气中甲醛排放的影响

在一台经过改装的压燃式柴油机上进行了柴油/甲醇组合燃烧试验,对比了甲醇的不同喷射方式(顺序喷射与连续喷射)对组合燃烧尾气中甲醛排放的影响.试验结果表明,顺序喷射方式下尾气中的甲醛浓度要低于连续喷射尾气中的结果,在低负荷工况时,顺序喷射最大降低量达32%,在中高负荷工况下,两种喷射方式的甲醛排放相差不大.对比甲醇对柴油相同替代率时,两种喷射方式均表现在低负荷时的甲醛排放最多,而且甲醛排放差值也较大.此外,试验结果还表明,顺序喷射的燃料经济性要优于连续喷射.     

500t/d往复炉排垃圾焚烧锅炉炉内燃烧过程数值模拟

本文将层燃式炉排垃圾焚烧炉内的实际燃烧过程分解为垃圾在炉排上床层内的燃烧和可燃物(挥发分、炭粒)在炉膛内稀相空间的燃烧,并进行综合数值模拟。计算结果表明,垃圾焚烧过程要经过水分蒸发、热解、燃烧、燃尽4个阶段,整个燃烧过程在4000s左右结束。综合考虑炉膛内颗粒停留时间、炉膛出口NO浓度时,可以选择二次风前后墙下倾20度的布置方式,二次风速度可选55m/s。     

商用垃圾流化床焚烧炉多环芳烃排放的环境评价

对流化床垃圾焚烧炉中PAHs的排放特性进行了研究 .结果表明 ,烟囱烟气为流化床垃圾焚烧炉PAHs排放的主要途径 ,日排放量要高于其它途径 1— 2个数量级 ,且以低分子量物质为主 .脱除剂的添加对烟气中PAHs有减少的作用 ,但却增加了循环出口水中PAHs含量 .不同工况时PAHs环境排放毒性有变化 ,垃圾与煤混烧大于全煤 ,添加脱除剂大于未添加工况 ,但少于垃圾比例高的工况 .垃圾比例越高 ,毒性越大     

反应堆控制棒驱动机构电机温升试验研究

目的 研究电机在不同工况下的温升情况,完成电机散热能力评估,为电机散热优化和工程通风设计提供参考.方法 模拟驱动机构实际运行环境,在断风条件下进行自然散热温升试验,获取电机温升最大工作模式,并在该模式下进行2种风速条件下的通风试验,获取定子绕组的平衡温度.当定子绕组达到热平衡后,切断通风,进行断风试验,获取最大断风时间.结果 电机温升最大时,工作模式为三相通电,增大风速可降低定子外壁温度,提高定子绕组与定子外壁的温差.三相通电工况下,5 m/s和8 m/s风速下最大断风时间分别为15 min和22 min.结论 开展了电机温升试验研究,获得了典型工况下电机的温升状况,为电机散热优化和工程通风设计提供了参考.