PCF型湿式除尘脱硫器气液流场数值模拟

利用FLUENT6.3对PCF型湿式除尘脱硫器装置内的三维气液两相流场进行数值模拟,分析装置内气液两相分布特性。模拟结果表明,PCF装置内的导流板对气液两相的分布特性影响显著,使气相分布更加均匀。导流板和自激通道是引起装置压力损失的主要原因。PCF装置的套筒式结构有效地减少了烟气带水问题,并减少了除雾器的安装,使除尘器的结构更加简单。模拟结果对设备的优化设计和实际运行有一定的指导作用。     

双鸭山电厂SCR脱硝反应器结构优化的数值仿真分析

选择性催化还原SCR烟气脱硝技术以其脱硝效率高、技术成熟等优点在大型燃煤电厂获得广泛的应用。采用CFD软件对双鸭山电厂200 MW燃煤机组SCR烟气脱硝反应器内烟气气流进行了数值模拟,在原有模型的基础上,通过添加导流板、微调几何模型形状等方法,达到对烟道内气流优化、提高SCR脱硝效率的目的。     

SCR脱硝反应器烟道内部流场的数值模拟与优化

为优化无锡某电厂选择性催化还原脱硝反应器烟道内部流场,研究导流板和整流器对流场的影响,基于FLUENT软件和SIMPLE算法,采用RNG k-ε湍流模型和离散相模型数值模拟导流装置安装前、安装后和优化后3种情况下的烟道内部气流流动和固体颗粒流动.研究表明,导流板可以改善烟道内气流分布,同时保证气流进入催化剂层前的速度小于6 m/s,速度不均匀系数小于15％;整流器对改善气流流动、避免涡流存在具有重要作用,且对压降影响较小;合理的导流板结构和布置可以有效减小压降,导流板优化后压降降低至109.9 Pa.     

循环流化床烟气脱硫系统内压降的建模

循环流化床烟气脱硫系统中的压降是保证反应器安全运行的重要参数,了解反应器内的气固流动状况以及压降分布并对其加以调节是系统稳定运行的关键.通过分析循环流化床内气固两相的流动状态,基于一维轴向流动模型,研究循环流化床烟气脱硫系统内的压降轴向分布特性.模型预测结果表明,压降受烟气流速和循环流量影响下的变化趋势与实验结论一致,证明了模型的有效性.可以用于循环流化床内脱硫传质研究,以及为反应器的设计与运行提供指导.     

基于非均匀入口条件SCR系统气固相组分的分布特性优化

采用实际工程中复杂的非均匀入口边界条件,对SCR系统气固两相流动特性及其优化进行了数值模拟。对烟道混合器下游截面上各测点处NO浓度进行实验测试,与数值模拟计算的NO浓度结果保持基本一致,模拟计算获得了SCR反应器入口导流板布置数量、倾角以及导流板间距的最优方案,催化剂首层入口截面烟气流速偏差系数Cx从18.13%降至12.38%。烟气中飞灰颗粒在反应器首层催化剂入口断面上呈现分布不均匀分布的特性,弯道C处无导流板时,截面中间区域的粉尘浓度一般在0.035 kg·m-3,最高值可达0.068 kg·m-3,弯道C加装导流板后首层催化剂入口烟道断面飞灰浓度不均匀偏差系数值由原有结构的34.21%降为26.18%,表明导流板结构有助于飞灰浓度均匀性分布。数值计算模型符合工程实际,具有很好的可靠性和实用性。     

燃煤电厂袋式除尘器气流分布物理模型实验研究

根据相似理论建立了针对某燃煤电厂新建袋式除尘器工程的气流分布物理模型实验装置,并对其在典型工况下的气流分布情况进行了实验和分析.在此基础上,通过增加导流板和改变气流分布板的组合方式等措施,调整优化系统的气流分布情况,得出了适用于该项工程的气流分布设计和优化方案.     

某1000 MW机组电除尘器气固两相流数值模拟

流场分布对电除尘性能至关重要。采用商业CFD软件,对某1 000 MW机组电除尘器进行了数值模拟。模拟过程中采用离散相模型(DPM)结合k-ε湍流模型,模拟颗粒运动轨迹。研究了在合理布置烟道走向,并在烟道内布置导流板、阻流板,在进口喇叭内布置气流分布板及导流叶片等措施条件下,电除尘器的气固两相流参数。结果表明:烟道内布置导流板及阻流板后,电除尘器各分室进口流量偏差均在±2%以内,出口流量偏差均不超过±0.5%,远优于标准要求;颗粒相质量流量分配偏差也均未超过5%,且各级粒径分布所对应偏差也明显减小;电除尘器各室入口截面烟气流速相对均方根差均不超过0.15,优于标准要求。     

大型燃煤机组SCR脱硝系统优化

江西某电厂660 MW燃煤机组SCR系统氨逃逸严重,催化剂层老化迅速,空预器运行短时间内会堵塞。为了改善SCR系统氨逃逸问题和机组运行可靠性,通过数值模拟的方法,结合物理模型速度场冷态实验及现场NO_x浓度测试结果,建立脱硝系统三维模型,模拟了不同圆盘导流板安装角度及不同喷氨方案下SCR系统流场分布。对模拟结果进行对比和分析,提出适当调大圆盘导流板倾角和合理差异化调整各喷口喷氨参数的优化方案,使第一层催化剂层入口处NH_3浓度、NO_x浓度和NH_3/NO_x分布都能很好地满足设计和运行要求,为大型燃煤机组SCR脱硝系统的优化调整和运行提供参考。     

脱硝系统烟气流场的性能与优化

选择性催化还原(SCR)系统均匀喷氨后,空气预热器易出现堵塞,并且出口在线检测位置不具代表性。为此,根据国内典型SCR系统建立等尺寸的物理结构模型,利用计算流体力学(CFD)技术对烟道与装置内烟气分布、烟气与NH3的混合、压降分布及其原因进行分析,并对导流板的结构进行优化。同时,通过与现场实测入口速度、压降值的对比,论证了数值模型的准确性。结果表明,烟道缩放区域导流板促使烟气均匀分布的同时也使烟气产生倾斜的流动惯性,这使得喷氨格栅(AIG)区域的速度偏差过大,导致了烟气与NH3混和的不均匀,是氨逃逸率高与出口NOx不均匀的首要原因;优化的导流板结构消除了烟气倾斜的流动惯性,进一步促进了AIG区域与催化剂上层烟气的均匀分布以及烟气与NH3的均匀性混合。     

燃煤电厂烟气中挥发性有机物的分布规律及排放特性研究

为了解燃煤电厂烟气中挥发性有机物(VOCs)的分布及排放情况,在廊坊某电厂300 MW燃煤机组和50000 m3/h烟气污染物控制中试平台上开展了烟气中CH4、非甲烷总烃(NM HCs)和多种典型VOCs的全流程浓度监测.测试结果发现,在50％、100％ 负荷条件下,燃煤机组烟气NM HCs分别为3.5、10.8 mg...     

锅炉烟气联合脱硫脱氮技术

硫氧化物和氮氧化物是燃煤锅炉排放的主要污染物 ,传统分步脱硫脱氮设备昂贵且效率不高 ,而联合脱硫脱氮技术具有很大的优越性 ,如可以减小系统的复杂性、具有更好的运行性能、较低的成本及较小的占地面积 ,因此实现在一个系统内同时脱硫脱氮的工艺成为国内外烟气净化技术的研究重点。对近年来国内外各种联合脱硫脱氮技术的脱除原理、研究现状、应用情况和主要优缺点进行了论述 ,并对各工艺的经济技术指标给予了多方面的比较。通过对两类烟气联合脱硫脱氮技术 (炉内联合脱除和烟气中联合脱除 )的分析、综合和比较 ,找出了我国今后脱硫脱氮技术的研究重点 ,从而为脱硫脱氮技术的进一步开发和改进提供参考     

锅炉烟气联合脱硫脱氮技术

硫氧化物和氮氧化物是燃煤锅炉排放的主要污染物，传统分步脱硫脱氮设备昂贵且效率不高，而联合脱硫脱氮技术具有很大的优越性，如可以减小系统的复杂性、具有更好的运行性能、较低的成本及较小的占地面积，因此实现在一个系统内同时脱硫脱氮的工艺成为国内外烟气净化技术的研究重点。对近年来国内外各种联合脱硫脱氮技术的脱除原理、研究现状、应用情况和主要优缺点进行了论述，并对各工艺的经济技术指标给予了多方面的比较。通过对两类烟气联合脱硫脱氮技术(炉内联合脱除和烟气中联合脱除)的分析、综合和比较，找出了我国今后脱硫脱氮技术的研究重点，从而为脱硫脱氮技术的进一步开发和改进提供参考。     

湿式电除尘器在燃煤电站治理PM_(2.5)中的应用前景

颗粒物特别是细颗粒物(PM2.5)的排放严重影响环境和人类健康,燃煤电站作为PM2.5的重要排放源之一,应加强排放控制。湿式电除尘器作为烟气终端处理设备,可有效脱除燃煤电站烟气中PM2.5。介绍了使用湿式电除尘器脱除PM2.5及其他大气污染物的基本原理,总结了其在国内外燃煤电站的发展历程及应用情况,最后阐述了湿式电除尘器在国内燃煤电站的发展前景。     

燃煤电厂湿法烟气脱硫系统变更气-气换热器的环境经济可行性分析

燃煤电厂湿法烟气脱硫系统是否设置气-气换热器(GGH)所带来的环境经济利弊已引起各方面的普遍关注.结合工程实例,从环境影响、经济效益等方面对燃煤电厂湿法烟气脱硫系统GGH变更进行论证.结果表明,实施GGH变更,新增选择性催化还原(SCR)脱硝设施具有较显著的环境经济效益.     

CuCl_2改性材料脱除燃煤烟气中的Hg~0

烟气的脱汞治理已迫在眉睫。本研究以电厂燃煤锅炉废弃物飞灰和石灰为原料,丙酮溶液为分散剂制备了CuCl_2改性材料(CuCl_2-FS),并在固定床吸附评价装置上考察了CuCl_2改性对材料在模拟烟气中对Hg~0的脱除效果的影响。结果表明,经CuCl_2改性后对汞的脱除效率明显提高,并且温度的升高有利于提高其对烟气中Hg0的吸附性能。     

城市生活垃圾在机械炉排炉内焚烧过程研究及数值模拟

研究城市生活垃圾在机械炉排炉内焚烧过程,建立了垃圾在炉排炉移动床内燃烧过程中垃圾体积变化、水分蒸发、挥发分析出及燃烧、垃圾颗粒的移动、气-固两相热传递、焦炭燃烧等各个反应阶段的热化学模型,采用一维非稳态模型分别建立了床层内气固两相介质控制方程。通过对炉排上垃圾焚烧过程的数值模拟研究,获得料层中温度分布、料层高度、炉床机械负荷、气相中反应物组分和污染物浓度分布。利用建立的模型对某大型垃圾焚烧炉的燃烧过程进行数值仿真,对燃烧过程、烟气成分进行预测,为垃圾焚烧炉排炉的设计和燃烧控制提供理论依据。     

催化氧化吸收法去除燃煤电厂烟气中Hg~0的研究

针对燃煤电厂汞污染问题,利用现有污染物设备实现汞的同步脱除是具有经济效益、环境效益与工程实用前景的一种方法。在广泛使用的湿法烟气脱硫(WFGD)系统中,研究过渡金属离子(Mn2+、Co2+、Ni 2+、Cu2+)与H2O2构成的类芬顿体系(简称M2+/H2O2体系)对烟气中Hg0的氧化脱除效果,以及不同H2O2浓度、反应温度、初始pH、SO2浓度对M2+/H2O2体系Hg0脱除效果的影响。结果表明,类芬顿试剂能有效促进烟气中Hg0的脱除,脱汞率随着H2O2浓度和过渡金属阳离子浓度增加而提高,且各过渡金属离子的催化氧化作用为Co2+Mn2+Ni 2+Cu2+。初始pH能促进M2+/H2O2体系Hg0的脱除,SO2的存在会起到一定抑制作用,反应温度会影响该系统对Hg0的脱除效果,脱汞最佳反应温度为55℃,符合工程运行条件。可见,采用直接向脱硫浆液中加入添加剂的方法能有效控制燃煤电厂汞污染,且该方法操作简单,具有很好的工业应用前景。     

电袋复合除尘器协同脱除Hg及SO_3

为了解电袋复合除尘器协同脱除燃煤烟气中的气态Hg、颗粒Hg和SO3的效果,在4个电厂选择4台采用电袋复合除尘器进行烟气除尘的燃煤机组,在电袋复合除尘器的进口和出口分别对烟气中的气态Hg、颗粒Hg和SO3浓度进行了实测,计算出电袋复合除尘器的协同脱除效率。结果表明:不同火电厂烟气中Hg的形态分布不同;在本实验工况条件下,电袋复合除尘器对总Hg的协同脱除效率为47.55%~93.88%,对气态Hg的协同脱除效率达18.80%~83.46%;电袋复合除尘器对SO3的协同脱除效率为74.31%~85.91%;由于SO3与气态Hg产生竞争吸附现象,导致电袋复合除尘器对气态Hg的协同脱除效率随入口处烟气中SO3浓度的提高而下降。     

烟气中多种污染物协同脱除的研究

烟气中多种污染物协同脱除是烟气净化领域的研究热点.在现有烟气脱硫技术研究的基础上,对活性焦干法、多级增湿半干法、氧化性添加剂湿法以及等离子体湿法这4种烟气污染物协同脱除技术进行了系统的研究.研究发现,以活性焦为载体添加适当的催化剂能够实现在高效脱硫基础上的同时脱硝;多级增湿半干法技术提高了脱硫剂颗粒在吸收塔内反应全过程的含湿均匀性,通过添加复合促进剂可以提高反应速率,强化烟气中SO_2、NO_X等污染物协同脱除;在传统的湿法烟气脱硫技术中,向脱硫剂中加入KMnO_4和NaClO_2等强氧化剂或者采用等离子体前置氧化,能够有效的将难吸收的NO氧化成NO_2、HNO_2和HNO_3,最终实现同时脱硫脱硝.     

改性酚醛泡沫脱除SO_2/NO_x影响因素模型

改性酚醛泡沫具有良好的吸附性能,可用于脱除气态污染物,需深入研究其脱除效率与各影响因素间关系。首次引入支持向量机建立改性酚醛泡沫吸附反应床模型,研究在不同温度、气质比、含氧量等影响因素下改性酚醛泡沫脱除二氧化硫、氮氧化物等气态污染物的脱除效果及最优反应条件。烟气模拟脱硫脱硝实验确定RBF-ε-SVM模型为反应器内最优污染物浓度分布预测模型,惩罚系数c=100,gamma因子g=0.1。基于最优模型的各影响因素实验表明:氧气含量在6%时改性酚醛泡沫脱硫脱硝效果最佳;随着质气比的增加脱除效果增强;反应温度在80℃内脱除SO_2和NO的效率随着烟气温度的升高而降低。该模型可用于改性酚醛泡沫吸附反应床的最优工况选择,反应器内浓度分布的在线监控,以及指导反应器的放大、中试。