大气环境对湿法脱硫“烟塔合一”技术烟羽扩散的影响

摘要

进入21世纪以来，随着我国经济的快速发展，对能源的需求越来越大，基于以煤为主的国情，我国的火力发电装机容量大幅增长。为减少燃煤电厂SO2的排放，以石灰石/石膏湿法为主的烟气脱硫工艺被大量配套建设。烟气经湿法脱硫后温度一般在50℃左右，低温净烟气在烟囱壁面会产生高浓度的酸性结露造成烟囱腐蚀同时向高空抬升扩散困难。为此，早期脱硫系统不得不利用烟气再热器(GGH)对脱硫后的烟气进行再加热。但利用GGH加热存在基础建设费用增多、系统复杂、机组可靠性降低等不利的影响。伴随湿法烟气脱硫技术的进步，脱硫后烟气中SO2含量大大减少。为克服增设GGH带来的诸多不利影响同时又能有效解决低温烟气排放扩散问题，人们研究出了湿烟囱排放技术、冷却塔排放技术(“烟塔合一”技术)这两种低温净烟气的直接排放技术。本文针对电厂“烟塔合一”技术进行分析，并着重研究了大气环境对经冷却塔排放的低温烟羽扩散的影响。
　　文中以在大气中扩散的混合气流为研究对象，采用商用CFD软件Fluent实现了扩散区域的三维计算，得到环境风速、温度等对低温烟气抬升稀释和烟羽中携带液滴扩散的影响程度。
　　本文的结果为通过冷却塔排放的低温烟羽的稀释扩散和携带液滴的扩散下落研究提供了理论依据，对冷却塔性能的发挥和电厂的节能有一定的指导意义。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 论文研究背景

1．2 国内外发展现状

1．2．1 “烟塔合一”技术在国外的发展

1．2．2 “烟塔合一”技术在国内的发展

1．4 “烟塔合一”技术的研究领域

1．5 课题研究内容

第2章 “烟塔合一”技术

2．1 “烟塔合一”技术简介

2．2 “烟塔合一”技术的优势

2．2．1 GGH节省

2．2．2 烟囱节省

2．2．3 增压风机节省

2．3 “烟塔合一”技术面临的问题

2．3．1 烟塔腐蚀的问题

2．3．2 烟气顺利排出的问题

2．3．3 循环水污染

2．3 本章小结

第3章 烟羽在大气中的扩散

3．1 大气的结构

3．1．1 对流层

3．1．2 平流层

3．1．3 中间层

3．1．4 暖层

3．2 大气污染与气象的关系

3．2．1 气象变化的机理

3．2．2 风

3．2．3．大气湍流

3．2．4．温度层结

3．2．5．烟羽形状

3．3 大气污染物的扩散模式

3．3．1．高斯扩散模式

3．3．2 烟羽抬升高度的确定

3．4 冷却塔与环境

3．4．1 自然风对冷却塔的影响

3．4．2 大气逆温对冷却塔的影响

3．4．3 冷却塔对周围环境的影响

3．4 本章小结

第4章 某电厂的计算案例

4．1 案例的介绍

4．2 计算方法

4．3 计算条件

4．4 计算结果

4．4．1 温度和速度场

4．4．2 冷却塔周围的区域速度矢量图

4．4．3 烟羽携带液滴的流线俯视图

4．5 遇到的问题

4．6 本章小结

第5章 成果分析与应用

第6章 总结和展望

6．1 总结

6．2 展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文和科研情况

致谢