燃煤電廠煙氣脫硫吸收塔內(nèi)過程優(yōu)化及脫硫廢水的零排放處理.pdf

1、我國的大氣污染屬典型的煤煙型污染，以粉塵和酸雨危害最大，而酸雨問題實(shí)質(zhì)就是 SO2污染問題。石灰石/石膏濕法脫硫（WFGD）噴淋塔為燃煤電廠尾氣脫硫提供了解決辦法，但目前脫硫塔內(nèi)三維 SO2吸收反應(yīng)模型學(xué)術(shù)界還沒有形成統(tǒng)一的認(rèn)識。另外，近幾年來，公眾對包括霧霾等引起的對可吸入顆粒物污染的關(guān)注，隨著WFGD的大規(guī)模應(yīng)用，使得對脫硫塔內(nèi)高濕環(huán)境中可吸入顆粒物的遷移特性以及WFGD系統(tǒng)的脫硫廢水處理零排放的研究越來越引起關(guān)注。對以上問題的研究

2、具有很重要的學(xué)術(shù)和現(xiàn)實(shí)的工程意義。
　　本文在提出漿液滴SO2吸收修正模型的基礎(chǔ)上，采用數(shù)值模擬的方法研究了噴淋塔內(nèi)的流場結(jié)構(gòu)及脫硫過程。同時還考慮水蒸氣對可吸入顆粒物的影響，研究了脫硫塔內(nèi)高濕環(huán)境中的可吸入顆粒物的遷移特性。在首次對脫硫廢水煙道零排放處理進(jìn)行了系統(tǒng)的可行性研究的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)開發(fā)了相應(yīng)系統(tǒng)并進(jìn)行了現(xiàn)場試驗(yàn)。本文得到的主要研究成果如下：
　　1）以石灰石/石膏濕法脫硫塔為對象，在分析漿液滴吸收 SO2的機(jī)理的基

3、礎(chǔ)上，提出了漿液滴SO2吸收修正模型，將其與Euler-Lagrange多相流模型結(jié)合建立了脫硫塔內(nèi)兩相流動及傳熱傳質(zhì)模型，利用軟件的用戶接口，自編程序定義了漿液滴表面發(fā)生的 SO2吸收反應(yīng)，模擬結(jié)果與文獻(xiàn)吻合很好。利用以上模型，首次系統(tǒng)研究了脫硫吸收塔主要技術(shù)參數(shù)對脫硫效率及流場分布的影響機(jī)理，得到了主要技術(shù)參數(shù)對脫硫效率及流場的影響，擬合得到了不同液氣比下的脫硫效率計(jì)算關(guān)系式。并根據(jù)該計(jì)算關(guān)系式，對高脫硫率脫硫系統(tǒng)的裕度的微觀機(jī)理進(jìn)

4、行了研究，為脫硫系統(tǒng)裕度設(shè)計(jì)提供了理論依據(jù)與方法。
　　2）基于Euler-Lagrange多相流模型，首次提出了可吸入顆粒物過飽和水蒸氣中的蒸汽凝結(jié)長大模型，編制了CFD程序的相應(yīng)接口程序，建立了脫硫塔內(nèi)高濕環(huán)境中可吸入顆粒物演化及遷移模型，并得到了不同液氣比條件下脫硫塔內(nèi)的蒸汽凝結(jié)對可吸入顆粒物演化及遷移特性的影響關(guān)系，研究表明脫硫塔的液氣比越高，其可吸入顆粒物的脫除效率越高。
　　3）基于Euler-Lagrange多

5、相流模型與液滴蒸發(fā)模型，對廢水處理系統(tǒng)的氣粒兩相流動進(jìn)行模擬，根據(jù)模擬結(jié)果對該技術(shù)進(jìn)行可行性論證，探討煙道結(jié)構(gòu)、煙氣溫度、液滴粒徑和噴嘴的安裝位置等因素對廢水蒸發(fā)效果的影響，從而確定利用煙氣的余熱來處理脫硫廢水的合理技術(shù)方案。并設(shè)計(jì)優(yōu)化了電廠脫硫廢水零排放處理系統(tǒng)裝置，進(jìn)行了現(xiàn)場試驗(yàn)研究。通過采集電廠的相關(guān)參數(shù)，研究該裝置對電廠除塵器和脫硫系統(tǒng)的影響，試驗(yàn)結(jié)果顯示該裝置不會對電廠的安全穩(wěn)定運(yùn)行造成影響，系統(tǒng)運(yùn)行能夠達(dá)到處理脫硫廢水的預(yù)期