湿法烟气脱硫吸收塔流场的数值模拟研究

《湿法烟气脱硫吸收塔流场的数值模拟研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、第35卷第6期华电技术V01．35No．62013年6月HuadianTechnologyJun．2013湿法烟气脱硫吸收塔流场的数值模拟研究陈安新，张军梅，盖东飞(山东电力工程咨询院有限公司，山东济南250013)摘要：吸收塔设计是实现湿法烟气脱硫技术国产化和自主化的关键。采用Pro／Engineer软件建立吸收塔空塔模型，并利用计算流体力学软件AnsysCFX对吸收塔气相动力流场进行模拟，探讨并比较了不同吸收塔出口形式对其产生的影响，对比了吸收塔内压力、矢量速度分布情况，可为后续吸收塔流场模拟及优化提供指导。关键词：湿法烟气脱硫；吸

2、收塔；计算流体力学；空塔模型；流场中图分类号：x701．3文献标志码：A文章编号：1674—1951(2013)06—0076—04’置对气一液反应的影响。通过对吸收塔进行CFD0引言模拟，确定吸收塔内喷淋层和喷淋喷嘴的布置、除雾湿法烟气脱硫吸收塔设计是脱硫技术国产化和器形式、烟气入13和烟气出口形式，优化pH值、液自主化的关键，进行气一液一固多相场的计算流体气比(L／G)、CaCO／SO化学当量比、氧化空气流力学(CFD)分析研究，并在此基础上结合工程实践量、浆液浓度、烟气流速等主要性能参数，以保证吸对塔内设备及结构件进行设计优化，可

3、实现塔内流收塔内烟气均匀流动。根据CFD模拟结果，将脱硫场的均匀分布，有效避免塔内结垢，提高运行效率，塔截面分成不同区域，对不同区域采取不同的设计，充分降低能耗，从而达到最优脱硫效果。在保证不增加设施和构件、不增加压损的前提下，最本文基于以上原则，结合1000MW级大型火电大限度地保证塔内气液流场的均匀分布。机组烟气脱硫吸收塔设计，利用Pro／Engineer软件2主要研究内容进行吸收塔空塔模型的建立，导人AnsysICEMCFD中进行网格划分、优化及检查，并将生成网格导人1000MW级火电机组吸收塔过流截面很大，烟AnsysCFX中设

4、定边界条件，进行气相动力流场模气在吸收塔内容易形成偏流，塔内喷淋系统设计布拟，对吸收塔内压力分布、矢量速度分布等进行分析置、除雾器系统的设计选型、吸收塔进／出口形式设对比，探讨并比较不同吸收塔烟气出口形式对吸收计均会对塔内流场分布造成影响。为保证脱硫系统塔内气相流场的影响。能够达到工艺要求的SO去除效果，必须对脱硫塔内流场进行数值模拟，必要时还需搭建试验台进行1烟气脱硫吸收塔物理模拟验证。湿法烟气脱硫工艺中，来自引风机的烟气经低本文针对2种典型的吸收塔烟气出口形式进行温烟气换热器降温后进人吸收塔内，自下而上流动，了吸收塔气相动力流场模拟

5、，对比了吸收塔内压力与喷淋层向下喷射的浆液液滴进行反应，洗涤SO：，分布、矢量速度分布等，为后续吸收塔流场模拟奠定SO，HF，HC1等有害气体。来自石灰石浆液制备系了理论基础。统的新鲜石灰石浆液在吸收塔循环浆池上部加入，3CFD流场模拟经过搅拌器充分搅拌，与循环浆池中已经生成的石膏浆液混合。从高效雾化喷嘴喷出的浆液在喷淋作本文利用Pro／Engineer三维造型软件进行吸收用下形成极细的雾状液滴，在塔内进行高效、充分的塔模型建立，利用AnsysICEMCFD生成网格并进行气一液一固接触，从而实现s0等酸性气体的脱除，流体数值模拟的前处理

6、操作，然后将生成网格导入净化后的烟气经除雾后从吸收塔出口排出，通过净AnsysCFX中施加边界条件后进行求解计算。烟道进入烟囱排放。Pro／Engineer是一款综合性三维设计软件，在由此可见，决定脱硫工艺成败的关键在于脱硫目前的三维造型软件领域中占有着重要地位。在三吸收塔的设计，尤其是吸收塔结构及设备构件的布维模型建立方面，该软件有着单一数据库、基于特征的实体模型化系统、完全相关性、数据和装配管理及收稿日期：2013—03—01易于使用等特点。第6期罗海华：空气压缩机冷却循环水余热利用系统设计·81·的入口和出口管道上加装了处于常闭状

7、态的膨胀阀空压机冷却水余热回收系统可代替该电厂2台门，膨胀阀门采用温度控制，在热回收系统出现故障300kW电热水炉，供给该厂6栋职工公寓以及电厂厨或不投运时，内部油冷却水上升到限定温度，阀门便房、浴室等生活热水，减少了电厂的电能消耗量。打开，使原有的冷却塔降温系统投入使用，确保空压该余热回收系统投入后，按每小时耗电601机可靠冷却。kW·h、电价0．49(kW·h)计算，每小时可节约热回收系统包括板式换热器、循环水泵及保温电费294．47元，全年可节约电费162万元。水箱等，如图1所示。因空压机的运行负荷并不是该系统需采购板式换热器，循

8、环水泵，管道、阀均匀的，因此，可以认为热源在单位时间内是杂乱门等，约需投入80万元，可在半年左右收回投资。的，同时热水用户需求也是不均匀的。为了适应空采用该余热回收系统后，可保证空压机喷油温压机变工况运行以