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《浙江大学》 2006年
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大型石灰石—石膏湿法喷淋脱硫技术研究及工程应用

林永明  
【摘要】:随着国家SO_2排放标准的严格及国内脱硫市场的发展,石灰石-石膏湿法喷淋脱硫作为一种脱硫效率较高、运行稳定可靠的脱硫技术,得到了广泛的应用。本文依托所承担的烟气脱硫工程,对石灰石-石膏湿法喷淋脱硫技术基本参数选择与物料平衡计算、喷淋吸收塔的气液流场模拟及阻力特性、喷淋吸收塔的设计与运行优化、喷淋吸收塔脱硫过程建模与数值计算等开展研究;并根据工程应用情况及对喷淋脱硫技术的研究结果,采用模糊评价理论对300MW机组喷淋脱硫技术典型工况设计与运行方案进行综合评价与选择。 在本文中对石灰石-石膏湿法喷淋脱硫技术基本参数选择原则进行了分析与讨论;针对物料平衡计算中的热平衡、水平衡、固平衡计算原理进行了分析,并结合具体工程进行了计算,结果表明热平衡计算与国外技术支持商提出数据较为吻合,由于计算涉及到设备特性参数的选取,水平衡与固平衡计算结果有一定差异,但能够满足工程需要。 本文研究表明:CFD技术可应用在喷淋脱硫技术工程设计、运行及优化;应用结构化/非结构化混合网格技术,采用标准κ-ε湍流模型描述塔内烟气湍流运动,颗粒轨道模型跟踪液滴运动,随机漫步模型考察湍流对液滴运动的影响,Rosin-Rammler模型描述液滴的粒径分布,用SIMPLE算法对300MW机组喷淋吸收塔内气液流场情况及不同设计和运行条件下喷淋吸收塔的阻力特性进行了数值模拟,模拟结果表明:浆液喷淋对吸收塔内烟气流场具有整合作用;喷淋区和进出口区是吸收塔内压降构成的主要区域;300MW机组WFGD系统喷淋塔内阻力在烟气量为120×10~4Nm~3/h、塔径为13m、采用4层喷淋、喷淋层间距为1.7m时约为950Pa,与实际工程测量数据较吻合;塔径和喷淋层数是影响喷淋塔内阻力的重要因素,而喷淋层间距对于塔内阻力影响较小;运行参数一负荷和液气比对喷淋塔内阻力有较大影响。 本文中对WFGD系统喷淋吸收塔及塔内部件的设计与选型进行了分析,并利用CFD技术对喷淋吸收塔及塔内部件几何结构变化对塔内气液流场的影响进行数值模拟研究,模拟结果表明:典型300WM机组喷淋吸收塔径宜取12m;烟气入口向下倾斜将有利于烟气流动的均匀,在工程设计时烟气入口倾角宜按13°~15°考虑;在工程设计时塔入口截面高宽比趋向小值,一般取0.4~0.5;烟气入口区上方设置挡板除有效隔挡喷淋浆液的进入外,还可利于烟气入口区的流场均布,档板宽度宜取0.5m~1.0m;当喷嘴喷淋角度发生变化时喷淋层覆盖率会发生变化,喷淋层间距、喷嘴压降与喷淋角度变化时气液覆盖效果基本不变。 本文对喷淋塔内脱硫过程采用非稳态传质渗透理论建立了数学模型,针对喷淋脱硫技术不同情况下对脱硫效率的影响进行了数值计算,结果表明:浆液池pH值在5.2~5.8范围内变动时,脱硫效率随pH值的增加而增加,脱硫效率可达96%~98%;脱硫效率随着入口SO_2浓度的增加而逐渐减小,入口SO_2浓度在3000mg/Nm~3~4000
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:X701.3

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【引证文献】
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5 吴金玉;陈江平;;汽车空调除霜系统的CFD研究及优化[A];上海市制冷学会2007年学术年会论文集[C];2007年
6 王金锋;谢晶;;基于CFD技术的冷藏车优化设计[A];上海市制冷学会2009年学术年会论文集[C];2009年
7 游立军;张秀芝;张晓东;白洛林;;CFD方法在建筑物对测风影响分析中的应用[A];第28届中国气象学会年会——S4应对气候变化,发展低碳经济[C];2011年
8 陶洋;达兴亚;赵忠良;范召林;;风洞虚拟飞行纵向线位移约束影响效应CFD仿真研究[A];第13届中国系统仿真技术及其应用学术年会论文集[C];2011年
9 黄龙太;;基于CFD的飞艇气囊气动外形优化研究[A];2011年中国浮空器大会论文集[C];2011年
10 李金成;陈作钢;代燚;;风洞循环水槽的CFD辅助设计[A];第二十三届全国水动力学研讨会暨第十届全国水动力学学术会议文集[C];2011年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 ;艾默生网络能源CFD检测服务:节能从规划开始[N];中国计算机报;2009年
2 边际;林左鸣检查中航工业CFD技术研发工作[N];中国航空报;2010年
3 梁国瑞 张辉虎;浙江文明创建活动引入量化管理标准[N];中国改革报;2008年
4 ;CID COD CCD CFD CBD CLD仅是概念吗?[N];中国建设报;2001年
5 本报记者 陈谷;我为什么不投北航这个项目[N];中国经营报;2001年
6 谊华;在效益的旗帜下不断竞发的华诚超市(上)[N];中国商报;2000年
7 刘蛟;艺之卉:以务虚的方式务实[N];中国纺织报;2008年
8 本报记者 胥茜;因为“模糊”所以丰富[N];中国教育报;2004年
9 董泽民 石宁 王林;开滦开发出煤矿安全预测和评价软件[N];中国矿业报;2004年
10 主持人:李克仁 张玉芹 李国 石白河;管理学校要有现代教育观念[N];中国教育资讯报;2002年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 林永明;大型石灰石—石膏湿法喷淋脱硫技术研究及工程应用[D];浙江大学;2006年
2 程秀花;温室环境因子时空分布CFD模型构建及预测分析研究[D];江苏大学;2011年
3 曹晓畅;管式搅拌反应器流动特性与混合特性的CFD数值模拟[D];东北大学;2009年
4 王晓微;基于CFD的大棚微气候与通风调控研究[D];武汉大学;2013年
5 曾劲松;基于CFD的高浓漂白塔稀释区流场及卸料系统的研究[D];华南理工大学;2011年
6 康国兵;水力式流浆箱关键技术机理研究与CFD应用[D];华南理工大学;2011年
7 马千里;CFD非结构化网格流场体可视化方法研究[D];国防科学技术大学;2011年
8 董国朝;钝体绕流及风致振动流固耦合的CFD研究[D];湖南大学;2012年
9 蓝华;基于过程的科技学术期刊质量控制系统研究[D];哈尔滨工业大学;2009年
10 石祥钟;液力变矩器内部三维流动数值模拟与特性预测方法研究[D];吉林大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 梁寒雨;安全阀开启过程阀口流场的CFD数值模拟与试验研究[D];华南理工大学;2010年
2 赵鹏飞;船用螺旋桨敞水和空化性能CFD预报[D];大连理工大学;2011年
3 王宏亮;轴流式油气混输泵单个压缩级叶轮流场CFD模拟分析[D];兰州理工大学;2005年
4 余鑫;汽车液力变矩器内流场的数值分析[D];吉林大学;2005年
5 刘震卿;桥梁墩台局部冲刷与CFD仿真研究[D];湖南大学;2010年
6 徐瑛杰;尾迹面法在CFD气动力计算中的应用研究[D];南京航空航天大学;2010年
7 任吉超;大口径复合式气体分布器流场CFD模拟和实验研究[D];天津大学;2010年
8 富影杰;基于CFD的螺旋槽干气密封微间隙流场及密封性能研究[D];兰州理工大学;2010年
9 陈雪宇;建筑排水系统CFD模拟研究[D];南华大学;2010年
10 吕培培;基于CFD的民机翼身整流罩气动外形优化方法研究[D];上海交通大学;2011年
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