循环流化床烟气脱硫反应器进气结构的流场模拟及优化.pdf

《循环流化床烟气脱硫反应器进气结构的流场模拟及优化.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、石油学报（石油加工）２０１３年８月ＡＣＴＡＰＥＴＲＯＬＥＩＳＩＮＩＣＡ（ＰＥＴＲＯＬＥＵＭＰＲＯＣＥＳＳＩＮＧＳＥＣＴＩＯＮ）第２９卷第４期文章编号：１００１－８７１９（２０１３）０４－０６４１－０６循环流化床烟气脱硫反应器进气结构的流场模拟及优化彭聚涛，孙国刚，朱喆（中国石油大学化学工程学院过程装备实验室，北京１０２２４９）摘要：进气结构对循环流化床烟气脱硫反应器来说至关重要。采用ｋ－ε双方程湍流模型对单文氏管和不同管径多文氏管进气结构的循环流化床烟气脱硫反应器的流场进行了数值模拟对比分析。结果表明，单侧进气时，单个文丘里布气结构的脱硫塔内偏流现象严重，入口影

2、响区段长；采用多管文丘里布气结构时，入口段偏流现象明显降低；调整多管文丘里的管径大小分布，提升管内的流场可变得更为均匀。按速度分布不均匀度指标优化多文丘里管的管径分布比用流量偏差系数的更好，所得脱硫塔内流场分布更均匀，入口影响区段更短。关键词：烟气脱硫；数值模拟；入口结构；流场中图分类号：Ｘ７０１．３文献标识码：Ａｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１－８７１９．２０１３．０４．０１４ＮｕｍｅｒｉｃａｌＳｉｍｕｌａｔｉｏｎａｎｄＯｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｏｆＩｎｌｅｔＣｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎｏｎＧａｓＦｌｏｗｉｎＣｉｒｃｕｌａｔｉｎｇＦｌｕｉｄｉｚｅｄＢ

3、ｅｄＤｅｓｕｌｆｕｒｉｚａｔｉｏｎＲｅａｃｔｏｒＰＥＮＧＪｕｔａｏ，ＳＵＮＧｕｏｇａｎｇ，ＺＨＵＺｈｅ（ＰｒｏｃｅｓｓＥｑｕｉｐｍｅｎｔＬａｂｏｒａｔｏｒｙ，ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＣｈｅｍｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＰｅｔｒｏｌｅｕｍ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０２２４９，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｖｅｎｔｕｒｉｉｎｌｅｔｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎｉｓｉｍｐｏｒｔａｎｔｆｏｒｔｈｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｎｇｆｌｕｉｄｉｚｅｄｂｅｄｄｅｓｕｌｐｈｕｒｉｚａｔｉｏｎｔｏｗｅｒ．Ｂｙｕｓｉｎｇｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ，ｔｈｅｇａｓ

4、ｆｌｏｗｆｉｅｌｄｓｏｆｔｈｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｎｇｆｌｕｉｄｉｚｅｄｂｅｄｄｅｓｕｌｆｕｒｉｚａｔｉｏｎｒｅａｃｔｏｒｗｉｔｈｏｎｅｖｅｎｔｕｒｅａｎｄｍｕｌｔｉ－ｖｅｎｔｕｒｉｗｅｒｅｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｇａｓｆｌｏｗｆｉｅｌｄｗａｓｏｂｖｉｏｕｓｌｙｕｎｅｖｅｎａｎｄｔｈｅｒｅｗａｓａｌｏｎｇｅｒｉｎｌｅｔａｆｆｅｃｔｅｄｚｏｎｅｉｎｔｈｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｎｇｆｌｕｉｄｉｚｅｄｂｅｄｄｅｓｕｌｐｈｕｒｉｚａｔｉｏｎｔｏｗｅｒｗｉｔｈｔｈｅｏｒｉｇｉｎａｌｄｅｓｉｇｎｃｏｎｄｉｔｉｏｎｏｆｏｎｌｙｏｎｅｖ

5、ｅｎｔｕｒｅ．Ｔｈｅｇａｓｆｌｏｗｆｉｅｌｄｗｉｔｈｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｍｕｌｔｉ－ｖｅｎｔｕｒｉｇｒｏｕｐｗａｓｏｂｖｉｏｕｓｌｙｕｎｉｆｏｒｍ．Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｉｓｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ，ｔｏｒｅｖｉｓｅｐｒｏｐｅｒｄｉａｍｅｔｅｒｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｆｏｒｔｈｅｖｅｎｔｕｒｅｔｕｂｅｇｒｏｕｐｔｈｅｇａｓｆｌｏｗｆｉｅｌｄｂｅｃａｍｅｍｏｒｅｕｎｉｆｏｒｍ．Ｔｈｅｉｎｌｅｔｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｖｅｌｏｃｉｔｙｎｏｎ－ｕｎｉｆｏｒｍｉｔｙｃｏｕｌｄｏｂｔａｉｎｍｏｒｅｕｎｉｆｏｒｍｆｌｏｗｆｉｅｌｄ

6、ａｎｄｓｈｏｒｔｅｒｉｎｌｅｔａｆｆｅｃｔｅｄｚｏｎｅｉｎｄｅｓｕｌｐｈｕｒｉｚａｔｉｏｎｔｏｗｅｒｔｈａｎｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｆｌｏｗｒａｔｅｄｅｖｉａｔｉｏｎｆａｃｔｏｒ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｆｌｕｅｇａｓｄｅｓｕｌｐｈｕｒｉｚａｔｉｏｎ；ｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ；ｉｎｌｅｔｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ；ｆｌｏｗｆｉｅｌｄ循环流化床烟气脱硫工艺（ＣＦＢ－ＦＧＤ）是近年来低等优点，被认为是一种很有前景的烟气脱硫技［１］发展起来的一种烟气脱硫方式，具有占地少、系统术，目前已经有很多循环流化床烟气脱硫装置投简单、脱硫效率高、投入小、无水产生、运行费用入商

7、业运行。但由于脱硫塔是单侧进气，会造成脱收稿日期：２０１２－０８－２８第一作者：彭聚涛，男，硕士，从事石油化工过程装备、脱硫环保方向研究通讯联系人：孙国刚，男，博士，教授，从事旋风分离器、气固分离技术、烟气脱硫和流化床的研究；Ｔｅｌ：０１０－８９７３３９３９；Ｅ－ｍａｉｌ：ｇｇｓｕｎｂｊ＠１６３．ｃｏｍ６４２石油学报（石油加工）第２９卷硫塔内气体流场的不均匀，导致烟气不能与脱硫剂充分接触，从而影响脱硫效率。流场不均匀也是造［２－３］成结垢的主要原因之一。循环流化床烟气脱硫反应器提升管中气体的流动形式非常复杂，要想通过精确的实验测量和建立［４］普遍适用的数学模型非

8、常困难。笔者以循环流化床