脫硫噴淋塔內部流場及溫度場的數(shù)值模擬與研究.pdf

1、工業(yè)的迅速發(fā)展勢必帶來電力能源消耗的高峰。火力發(fā)電在目前以及今后一段時間內仍然是電力能源的主要組成部分。在我國，燃煤發(fā)電引起的大氣環(huán)境污染越來越多的受到人們的重視。火力發(fā)電所排放的煙氣中二氧化硫(SO2)對環(huán)境及人的危害巨大。有效的SO2控制技術不僅能減輕環(huán)境污染更可以對硫資源進行回收利用以節(jié)約自然資源。本文以目前常見的石灰石一石膏濕法脫硫工藝中采用的煙氣脫硫噴淋塔為研究對象，在對噴淋塔進行簡化建模的基礎上，使用Gambit軟件對該模型

2、采用非結構化四面體網格進行網格劃分。依據塔內特殊的工況，以湍流k-ε模型、離散相模型、多孔介質模型為理論基礎，采用有限體積法，以速度和壓力為原始變量，選用顯式差分格式、SIMPLE算法、二階精度在Fluent軟件中計算了脫硫噴淋塔內的三維流場以及溫度場。討論了不同機組容量下各個入口形式對噴淋塔內流場以及溫度場分布的影響。從模擬的結果來看，煙氣入口的向下傾斜將有利于煙氣流動均勻的同時使得塔內入口區(qū)的壓降阻力明顯降低。但傾斜角度不宜過大，1

3、5°為佳。呈120°入口分布的流場分布效果較180°分布以及單入口情況下的流場分布效果好，這種優(yōu)勢隨著噴淋塔機組容量的增大更加明顯，而且隨著機組容量的增大，入口的分布對于流場的影響逐漸減弱。然后根據模擬結果對相應的設計和運行參數(shù)進行定性分析，所得數(shù)據與利用熱力學原理計算的數(shù)據以及實際操作數(shù)據基本符合。證明利用數(shù)值模擬的方法計算流場是可行的。最后在分析的基礎上，提出合理的優(yōu)化措施以及建議，以期為大型脫硫噴淋塔的優(yōu)化與設計提供理論參考。