脱硫塔气固两相流场优化的数值模拟研究

循环流化床脱硫塔是一种用于锅炉尾部烟气的干法脱硫技术。由于实际脱硫塔尺寸庞大,给实验研究带来困难且成本很高,该文采用数值模拟的方法对多种方案进行比较,能够便利、深入地对塔内流场进行研究。并根据拟建的循环流化床脱硫塔实际结构和运行参数,通过数值模拟方法对塔内气固两相流场进行了模拟,发现和揭示了塔内流场所存在的不均匀性。为将塔内流场调节均匀,在所建立的数值模拟平台上对大量设想的调节方案进行了尝试、比较和筛选。最终结果表明,通过改变文丘里管直径、加装直导流板或弯曲导流板均可以将流场调节均匀,达到理想状态。     

基于减缓石膏雨的脱硫塔流程优化

安徽某电厂脱硫塔内流速分布不均匀,造成除雾器效率低,加剧了石膏雨现象。采用数值模拟方法对脱硫塔流场进行优化。模拟结果表明,改造前喷淋层流场波动剧烈,除雾器流场分布不均,除雾效率只有74.41%,导致石膏雨生成。入口改造成倾斜向下,烟气"抬头"现象得到改善,各截面CV提高5%,除雾器效率提升4.44%;在改造入口条件下加弧形导流板后,喷淋层CV达到50%,除雾器CV更是达到70%,除雾器效率提升8.12%,远优于加竖直导流板的方案;喷淋层靠边界中空锥喷嘴换成实心锥喷嘴后,有效防止了高速烟气贴壁逃逸,喷淋层逃逸系数降低0.1,喷淋层CV提高近10%,除雾器效率提升6.46%。经过结构优化,该脱硫塔内流场均匀性改善,液滴贴壁逃逸现象减弱,塔内脱硫率提高,石膏雨现象减轻。     

脱硫塔内烟气流场影响因素数值模拟

采用Fluent软件对某机组脱硫塔内的烟气流场进行了三维数值模拟,研究了浆液喷淋、烟气入口加装挡板和烟气余热利用3个因素对脱硫塔内烟气流场的影响。结果表明:浆液喷淋改善了塔内烟气流场均匀性,减少了塔内烟气回流现象,使烟气出口流速增加了约10%;加装挡板克服了脱硫塔入口区域烟气贴壁流速过高的现象,使得烟气流动更均匀;低温余热利用后,入口烟气的质量流量减少,塔内烟气密度增大,使脱硫塔内的流场分布更均匀,有利于烟气脱硫的进行。     

600 MW燃煤机组MGGH烟道系统优化设计

采用FLUENT软件对某600 MW燃煤电厂中间热媒介烟气换热器(MGGH)烟道系统的流场进行模拟,并通过加装导流装置对脱硫塔和MGGH入口及相关烟道流场进行优化,探究新增导流装置对其内部流场的影响。结果表明:MGGH烟气冷却器与烟气再热器压降的数值模拟数据与试验数据吻合。通过加装导流板,可以保证系统内脱硫塔入口、烟气冷却器与烟气再热器入口截面处大部分区域内的烟气速度不均匀度在±0.2内,入口速度偏差系数均低于10%。合理的导流板设计能有效消除弯头以及变截面烟道引起的涡流及流场分离现象,使烟气更均匀地进入MGGH及脱硫塔。     

余热锅炉烟气低温余热回收塔流场均匀性研究

烟气余热回收塔能通过塔内气-水换热过程,回收烟气显热和水蒸气汽化潜热,降低机组排烟温度,并且回收大量冷凝水.塔内空气动力场均匀性在很大程度上影响余热回收塔冷却性能,本文以某电厂逆流余热回收塔为研究对象,对入口导流板及布风板对塔内空气动力场均匀性的影响进行数值模拟研究,结果表明:增加布风板后,在布风板V型板出口,形成多股...     

国华定州电厂600MW机组脱硫系统除雾器前烟道改造的数值模拟研究

借助通用的CFD数值计算软件FLUENT,对国华定州电厂600MW机组烟气脱硫系统除雾器前烟道流场进行模拟。数值分析结果表明,由于脱硫系统除雾器前烟道内导流板布置位置不合理等因素的影响,导致该区域流场分布不均匀。对除雾器前烟道内的导流板布置位置进行了数值计算,给出优化改造方案。运行情况表明,改造后除雾器的除雾效率有了较大的提高。     

烟气湿法脱硫喷淋塔导流板优化

针对湿法脱硫塔烟气偏流问题,采用加入导流板的方式组织烟气流动,提高液气比分布均匀性。本文基于欧拉-拉格朗日模型描述塔内气液两相流动过程,采用双膜理论对SO_2吸收过程进行简化分析,建立传质模型;建立导流板式喷淋塔内多相流动与传质过程的数值计算模型;并以某660 MW燃煤机组湿法脱硫系统为研究对象,设计4种不同结构的导流板。结果表明,与原喷淋塔相比,加入4块导流板时脱硫性能提升较为明显,脱硫效率由82.2%提升至87.1%,且系统阻力基本不变。     

CFB-FGD脱硫塔密相区固体颗粒径向运动特性研究

针对循环流化床烟气脱硫(circulating fluid bed-flue gas desulfurization,CFB-FGD)过程中遇到的塔内黏壁问题,搭建烟气循环流化床冷态实验台,根据相似理论进行模化试验研究.采用粒子图像测速技术(particle image velocimetry,PIV)对导流板前给料、单侧给料和双侧给料3种不同布置方式下脱硫塔内反应密相区脱硫剂颗粒的径向速度和加速度进行研究,以分析不同给料方式下固体颗粒对脱硫塔壁的冲击和黏附状况.实验结果表明,在双侧给料工况下,固体颗粒的冲壁程度最小,有利于改善塔内黏壁的问题,减少壁面上脱硫灰结垢和给料口积灰,保持脱硫系统稳定运行.     

SCR反应器导流板及喷氨面的优化设计

根据某发电机组的选择性催化还原(SCR)技术烟气脱硝系统的运行参数,对设置不同直型导流板和喷氨面的反应器流场进行模拟,得到SCR烟气脱硝系统的最佳布置方案.使用Gambit软件构造模型,利用Fluent软件进行数值计算得到流场烟气速度分布和NO质量分数分布.分析表明,设置直型导流板可使催化剂层的烟气流场速度分布更均匀;直型导流板数量一定时,增大其倾斜角度有利于改善烟气流场速度分布;角度不变增加直型导流板数量不利于烟气流场速度分布;设置6块倾斜角度为80°的直行导流板,喷氨面位于烟道中部为最佳布置.     

周向进气脱硫塔流动与阻力特性模拟研究

针对单侧进气方案的湿法脱硫系统存在塔内烟气分布不均影响脱硫效率的问题,提出了一种基于周向进气方案的塔内烟气流场优化改造方案。采用数值模拟研究了周向进气方案对脱硫塔内烟气流场均匀性及阻力损失的影响,确定了最佳的周向进气方案。结果表明:相较于传统湿法脱硫系统的单侧进气方案,周向进气方案有利于提高脱硫塔内烟气流场的均匀性;在周向进气方案中,周向多喷嘴进气方案对塔内烟气流场均匀性的改善效果最好,且在塔内较高位置处流场均匀性仍然保持良好;周向进气方案保证了塔内烟气分布的均匀性,使得脱硫塔内不再需要设置持液托盘等均流设备,从而进一步的降低了烟气在脱硫塔内的流动阻力损失,在保持较好流场均匀性的条件下,与设置持液托盘的单侧进气方案相比,周向进气方案的脱硫塔内流动阻力损失由1 000 Pa降到253 Pa。     

烟气循环流化床脱硫数学模型及应用

以双膜理论和传质理论为基础，建立了烟气循环流化床脱硫工艺的数学模型，模型采用了环，核流动以反映流化床脱硫的流动过程，因此模型更接近于流化床内气体和固体的真实流动。通过一系列的模型推导，得出了流化床内的脱硫效率方程。经实验验证所建预测模型可以较好地模拟流化床脱硫的实际情况，验证了模型的正确性。相信模型可以用来进一步研究流化床脱硫过程以及指导其工艺设计。     

循环流化床旋风分离器颗粒分离特性的分析

应用两相流动理论对循环流化床分离器特性进行了理论分析，并通过实例研究了分离器入口流速不均匀性对分离效果的影响。     

低压电器空气灭弧室气流场特性的仿真研究

采用Fluent软件建立空气灭弧室气流场分析的二维模型，针对具有不同栅片结构的空气灭弧室内部气流场进行仿真，分析出气孔结构、栅片形状、栅片相对位置等因素对灭弧室气流场特性的影响。在此基础上，针对当前空气灭弧室结构存件的问题，对电弧入口处的栅片结构以及下引弧片与第一栅片的相对位置进行优化设计，经多次修正后得到较为理想的空气灭弧室结构。仿真结果为低压空气灭弧室结构的优化设计提供了理论依据。     

300MW锅炉高温再热器超温问题的试验及分析

针对湛江发电厂Ⅰ期工程300MW锅炉长期存在高温再热器管局部超温、再热器出口两侧汽温偏差大等问题。通过高温再热器的进、出口的冷态流场试验及进口温度分布的测试,分析了再热器管产生超温和气温偏差的原因,并结合再热器管的布置进行了说明。     

循环流化床内稠密气固两相流动的数值模拟

颗粒团聚是稠密气固两相流动中的一个重要现象，该文定义了颗粒团聚合力的概念来表征稠密气固两相流动中颗粒所受到的团聚效应，对单个颗粒进行了全受力分析，得到了聚合力的线形模型表达式。采用聚合力的线形模型，将两相流场分为稀相区和浓相颗粒团，将颗粒团视为整体离散相，文中数值模拟了循环流化床内的稠密气固两相流动，得到了床内颗粒团分布、颗粒团大小、床内空隙率、气相速度、颗粒相速度的详细分布，揭示了循环流化床内稠密气固两相流场的规律，以及循环流化床内两相流场的核心—环形流动结构。计算结果与前人实验结果相符并表明，采用该模型及其算法模拟循环流化床内稠密气固两相流动是可行的。     

锅炉水冷壁爆管的流动数值模拟

该文以锅炉水冷壁为对象，用 Ｔ 型管和直管来模拟爆管过程。考虑管内工质为单相和汽液两相时，选取适合于描述其流动的一维两相流体模型，建立采用“交错网格”差分格式的差分方程并用半隐式方法求解。模拟结果表明，模型能正确地反映管内流动，用该方法来模拟爆管是方便可行的，同时也能为锅炉爆管事故提供比较准确的分析结果。图７ 表１ 参４     

循环流化床锅炉点火系统的数值模拟分析

循环流化床(CFB)锅炉点火系统主要以风道燃烧器为主。风道燃烧器在实际运行时,燃油着火和燃尽性能不是很理想,会出现火焰贴壁、壁面结焦等现象,因此对CFB锅炉点火系统进行数值模拟研究。针对内蒙古某电厂CFB锅炉风道燃烧器实际燃烧工况,选用非结构化有限元体积网格模型进行数值模拟。通过对点火系统的数值模拟和实测结果比较分析,验证了针对内蒙古某电厂CFB锅炉点火系统进行理论模拟所设置的物理模型和边界条件是符合实际的,理论模拟和实测结果的相对误差在10%范围内,结果较为理想。说明利用FLUENT软件对点火系统内温度场及压力场的情况进行模拟分析是可行的,对同类电厂具有一定的参考价值。     

CFB锅炉“四管”爆漏分析及对策

介绍了CFB(循环流化床)锅炉的爆漏原因,重点阐述了减少CFB锅炉"四管"的爆漏的防治对策,使流化床锅炉能更加安全稳定运行。     

直通式袋式除尘器流量分配计算流体动力学方法研究

介绍了能有效降低设备运行能耗、提高滤袋寿命的直通式袋式除尘器及其箱体气体流通结构,并利用CFD方法对箱体流量分配和气流分布进行数值模拟,给出了实现箱体流量合理分配的气流分布板结构调整方法和参数.计算结果与模型试验、现场测试结果吻合较好.