复合喷动塔内蒸发特性的数值模拟与实验研究

分析了描述喷动塔内气液流动、雾化、蒸发、碰壁的数学模型,运用上述模型模拟脱硫塔内蒸发特性,得到了入口介质条件对塔内蒸发特性及液相水含量的影响,通过与实验值比较验证了模型的可靠性。模拟结果表明:液滴蒸发强度呈现先升高后降低趋势,在距离喷嘴300 mm处达到最大值;在一、二级塔体交界处,由于受多级喷动结构影响,液滴蒸发速率明显升高;液滴截面质量流率沿塔体轴向逐渐降低,在1 500 m处基本蒸发完毕;蒸发强度与喷嘴雾化压力呈非单调关系,烟气温度和含湿量对一级塔内液态水含量有3倍~5倍的影响;数值模拟结果与实验值基本一致,可以作为研究塔内液滴蒸发特性的有效工具。     

烟气分布器对半干法脱硫塔流场的影响

通过计算流体力学(CFD)方法,采用K-ε双方程模型,对半干法脱硫塔内部流场进行数值模拟,研究几种不同类型的烟气分布器对流场分布的影响.结果表明,脱硫塔体内部增设烟气分布器时明显改变流场的分布,通过改变烟气分布器的结构,实现烟气流动的速度矢量、压力梯度和能量在脱硫塔体内部均匀分布,增加脱硫剂与SO₂接触的几率,提高脱硫塔反应效率.研究结果为脱硫塔体内部结构的优化提供了依据.     

CFD数值模拟在两级串塔脱硫系统中的应用

为准确获取两级串塔脱硫系统的气液两相反应特点,采用分步法和自主开发的托盘模型对某电厂双塔串联湿法脱硫塔喷淋段内部的气液两相流动和传热过程进行CFD数值模拟,采用全新的系统评价指标对脱硫系统进行评估,对脱硫系统进行优化设计并重新进行数值模拟评估。计算结果表明:无论预洗塔和吸收塔,通过合理增加托盘和增效环的设计,可以在减少1层喷淋层的基础上获得更佳的性能,有利于达到更高的脱硫标准;减少循环浆液量的同时能够降低脱硫塔整个系统压降,降低电耗。     

新型浆液循环方式在双塔双循环脱硫系统中的应用

针对石灰石-石膏法脱硫工艺中双塔双循环技术内部浆液循环和塔间水平衡问题,本文提出了一种较为简洁的双塔间浆液循环方式,并应用于山西某2×350 MW机组烟气脱硫系统。结果表明,一级塔设计脱硫效率87%,二级塔设计脱硫效率97%,简化设计的同时提高了备件替换性;通过设计液位差和强制循环泵建立双塔间浆液循环;一级塔浆液通过浆液循环系统分流至二级塔,二级塔过剩的浆液溢流回一级塔,形成双塔间水平衡体系。187 MW和290 MW两种工况下,启动浆液循环系统后4层喷淋即可达到99.81%的脱硫效率;相对于双塔系统中两塔独立运行,新型双塔循环系统启动6台循环泵即可保证脱硫效率,并减少系统阻力约500 Pa,降低风机电耗400 kW。     

麦草制浆黑液对燃煤烟气同时脱硫除汞性能研究

本文利用多级水幕吸收塔,研究了循环液气比(L/G)、空塔气速、进口烟气SO2浓度以及进口烟气Hg浓度对麦草制浆黑液脱硫除汞效果的影响.实验结果表明:随着L/G增加、空塔气速增大、进口SO2浓度降低,脱硫除汞效果得到了不同程度的提升;随着进口Hg浓度升高,脱汞效率缓慢下降,脱硫效率基本不变.通过提高L/G、增加空塔气速、降低进口SO2浓度与Hg浓度提麦草制浆黑液高脱硫除汞效率,为麦草制浆黑液协同脱硫除汞奠定应用基础.     

半干半湿法烟气脱硫塔流场分析

利用计算流体力学的方法对半干半湿法烟气脱硫塔内部流场进行研究,通过对塔体内部设备的优化,增加脱硫剂与SO₂接触的几率,提高脱硫塔反应效率.在分析脱硫塔内多相流体的流动的基础上,建立k-ε湍流方程模型,分析了塔体内部对流场以及与脱硫效率的影响,研究结果表明,脱硫塔的内部结构对于流场分布起决定性作用,烟气分布器有助于控制脱硫化学反应,对进一步提高半干半湿法烟气脱硫效率非常重要.      

内循环生物流化床反应器流体力学特性的数值模拟

首先采用气、液两相模型对7组结构参数的反应器进行模拟计算,然后根据计算结果选择了一组较优的结构参数进行气、液、固3相的数值模拟计算.结果表明,通过数值模拟方法对内循环生物流化床反应器流体力学特性进行计算可获得优化的反应器结构参数;明确了循环挡板的长度及位置对反应器内液相流场分布的影响较为显著的事实;同时指出固相颗粒的加入对反应器内液相流速的分布几乎没有影响,固相含率较高的区域在反应器升流区.     

CFB-FGD文丘里管阻力损失与结构优化的数值模拟

采用k-ε双方程湍流模型对循环流化床烟气脱硫(CFB-FGD)的脱硫塔进行了数值模拟,分析了文丘里结构参数对脱硫塔及其文丘里阻力特性的影响,提出了CFB-FGD烟气脱硫塔文丘里管优化设计的基本原则。模拟结果表明,文丘里管是脱硫塔主要的阻力损失段,占脱硫塔总阻力损失的90%以上,文丘里喉部和渐扩管阻力约占文丘里总阻力的90%以上。通过改善文丘里管的渐缩管、喉部管道和渐扩管的结构型式可以显著降低文丘里及脱硫塔的阻力损失;与直面型文丘里管相比,曲面型文丘里可以减少脱硫塔及文丘里阻力损失的40%以上;相同条件下,全曲面型文丘里结构型式脱硫塔的系统阻力相较于双曲面型可降低17.2%,与原始文丘里结构相比下降幅度能达到77.8%,脱硫塔内压力场分布也相对更加均匀。     

烟气循环流化床干法脱硫技术研讨及常见问题分析

在烟气循环流化床干法脱硫中,温度、流速、停留时间、Ca/S比、压降、流场分布、SO_2进出口浓度都是非常重要的参数。提高脱硫效率,首选控制温度,其次是提高Ca/S比和稳定塔内压力降。运行中常见问题主要是脱硫效率低、脱硫塔湿壁粘灰和塌床,通过分析原因采取应对措施。     

基于数值仿真-响应表面法的二沉池优化研究

以长沙市某污水处理厂二沉池为例,采用多相流混合物模型与k-ε湍流模型结合对辐流式二沉池内速度场和污泥浓度场进行了数值模拟.以出水口悬浮物浓度(SS)为响应目标,对影响二沉池沉淀效果的3个影响因素(进水口流速、颗粒污泥粒径、挡板的淹没深度)进行中心复合设计(central composite design,CCD),并经响应表面法分析得到影响出水SS的二次回归模型,确定了二沉池沉降的最佳条件:进水口流速为0.03m·s-1,颗粒污泥粒径为220.41μm,挡板的淹没深度为3.45m,采用数值仿真模拟实验得到出水口悬浮物浓度值为2.4mg·L-1,较优化之前的仿真结果一周平均值6.7mg·L-1相比,其处理效率提高了64.2%.采用数值仿真和响应表面法结合对二沉池工艺条件进行优化研究,可以加速寻优过程,是工艺优化的辅助工具.     

磷矿与石灰双循环脱硫的工艺性能

采用磷矿、石灰2种脱硫剂在同一吸收塔中完成2次循环4次吸收的过程.吸收塔的下部为第1级循环,采用环栅式喷射鼓泡塔,以磷矿为脱硫剂,磷矿吸收SO2后加适量浓硫酸制成磷肥,以减少烟气脱硫除尘的运行成本.吸收塔上部为第2级循环,在传统的喷淋和浮阀板技术上进行了改进,以石灰为脱硫剂,以解决第1级循环中因磷矿所含脱硫成分少于石灰而导致的脱硫效率较低的问题,保证了较高脱硫效率.结果表明,塔的压降、脱硫剂的pH值是影响脱硫效率的关键因素,在第1级循环中磷矿浆液pH值在4.5～3.5时,脱硫效率趋于稳定;通过调整石灰水的pH值可使整个工艺脱硫效率达到80%.     

论双回路吸收塔及其循环浆液计算

双回路吸收塔运用于火电厂、烧结厂等的烟气脱硫系统。它具有传质效果好、脱硫率高、产生的石膏纯度高等特点,对于减少对自然界石膏资源的开发和保护资源上,具有很大的优势。通过对双回路塔的工作原理及其结构、性能特点论述,层层剖析,并进一步论证其循环浆液的计算方法。     

线路板生产废气的治理

通过实际工程设计参数的选择和运行条件的控制及试验研究 ,结果表明 :采用填料吸收塔处理线路板生产废气是经济和有效的 ,以 Na OH水溶液作吸收剂 ,经一级吸收处理废气中污染物去除 90 %以上 ,排气浓度小于无组织排放限值 ,再加上以醋酸和表面活性剂的水溶液作为吸收剂作二级吸收 ,废气中有机成分苯、甲苯、二甲苯、甲醛及铅的去除率可达 99.7%以上 ,总运行费小于 5 5元 /万 m3/h废气     

高含盐污水雾化蒸发塔的设计及流场数值模拟

针对含盐量为7×104mg/L的油田高含盐污水,设计1套处理量为28.8 kg/h的雾化蒸发塔,估算出塔体高度及直径,从而得出适宜的进口空气流速。基于标准k-ε双方程模型和DPM模型,对所设计的雾化蒸发塔内液滴蒸发过程进行数值模拟,得到塔内流场分布特性及蒸发特性,通过随机轨道模型追踪了液滴颗粒运动轨迹及液滴Na Cl浓度变化。在算例工况下,塔内蒸发效率可达58.9%。     

论冷却塔的技术优化

论述了冷却塔塔型优化和逆流冷却塔塔体优化的途径 ,提出了进水温度和填料高度对淋水填料性能影响的数学模型 ,确立了冷却塔优化的目标函数     

长江流域鲤鱼和鲟鱼的模型建立与剂量率估算研究

针对长江流域两种典型淡水鱼类-鲤鱼和鲟鱼,通过实验对两种鱼类各部分的浓集性质进行了研究,并建立了相关的的简化解剖学模型(区分了不同组织和器官部分)和外照射环境模型;用蒙特卡罗方法模拟源器官和环境水体对靶器官的能量沉积,采用某厂址水体数据以及实验得到的鱼类不同部位的浓集系数,估算了上述两种鱼类在该环境中所受到的内外照射剂量率,并与ERICA方法进行了比较分析.     

小型湿法脱硫工程简化设计的研究

结合脱硫工程实例及小型温式脱硫工程的技术特点,探讨了部分适用于小型湿式脱硫工程的设计简化方式。针对各脱硫分系统,分别探讨了烟气系统的改造方式,吸收塔系统的循环池设置方式,脱硫浆液制备系统的增强实用性的改进方式,石膏脱水系统气液分离系统的替代方式,废水处理系统的简化设置方式。现场运行经验表明,各类设计简化方式均获得了一定程度上的实用性验证。     

2015年12月下旬嘉兴地区持续性雾-霾污染过程分析

利用FNL再分析资料、自动气象站和环境监测站的小时观测数据及基于WRF-CHEM化学模式的排放源敏感性对比试验和高分辨率输出结果对2015年12月21-25日影响嘉兴地区的一次持续性雾-霾污染过程进行分析,结果表明：污染期间对流层中高层维持较强的西南急流,南支锋区发展明显,北支槽位置偏高,冷空气势力较弱,大尺度环流形势有利于维持稳定的大气层结结构.PM_2.5浓度明显上升时,地面均为西北气流所控制,而浓度下降与地面东北风回流有关.此次雾-霾污染过程期间,本地污染平均贡献率为42%,江苏地区次之约占23%.大气层结稳定时本地污染物的贡献率可达60%左右.两次冷空气过程中外来污染物的输送通量和浓度平流的强度明显不同.近地面不同高度上PM_2.5浓度差变化与平流累积贡献量的变化表现出较好的一致性,高层垂直平流较低层明显.     

燃煤发电厂烟塔合一环境影响之一——烟气抬升高度的对比计算

介绍了德国导则规范的计算冷却塔排放烟气抬升高度的S/P模式.利用S/P模式做不同大气稳定度条件下不同环境风速的烟气抬升对比计算;确定了同等条件下不同烟气排放速度对烟气抬升高度的影响.作为对比,计算了同样烟气排放量情况下通过烟囱排放烟气的抬升高度.计算结果表明,在弱风状况下从冷却塔排放的烟气由于热力作用其抬升高度比从烟囱排放显著提高.个例计算结果表明,在极不稳定状况下,当风速大于4.5m/s时,冷却塔排放烟气抬升高度低于烟囱排放烟气.      

Three-dimensional eutrophication model and application to Taihu Lake, China

Taihu Lake, the largest freshwater shallow lake in eastern China, has suffered from severe eutrophication over the past two decades. This research developed a three-dimensional eutrophication model to investigate the eutrophication dynamics. The model fully coupled the biological processes and hydrodynamics, and also took into account the effects of sediment release and the external loads from the tributaries. After sensitivity analyses, the key parameters were defined and then calibrated by the field observation data. The calibrated model was applied to study the seasonal primary productions and its regional differences. The comparisons between model results and field data in year 2000 indicated that the model is able to simulate the eutrophication dynamics in Taihu Lake with a reasonable accuracy. From the simulation experiments, it was found that the meteorological forcing have significant influences on the temporal variations of the eutrophication dynamics. The wind-induced circulation and sediment distribution play an important role in the spatial distribution of the algae blooms.