600MW湿法烟气脱硫塔内部流场数值模拟研究

摘要

湿法脱硫技术是目前世界上技术最成熟、使用最为广泛的SO2排放控制技术。本文应用FLUENT软件对600MW机组内隔板喷淋塔进行数值模拟。应用结构化/非结构化混合网格技术,采用标准к-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,液滴蒸发模型描述液滴在喷淋塔中的受热蒸发过程,随机跟踪模型模拟颗粒湍流扩散,用SIMPLE算法对脱硫塔内气液流场情况及不同设计和运行条件下喷淋吸收塔内的压力场进行了数值模拟,模拟结果表明:圆柱形内隔板喷淋塔的弧形塔壁使入射烟气形成对称的旋转上升的气流,而且壁面使烟气形成受限射流;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。

目录

文摘

英文文摘

第一章 绪论

1.1 课题研究背景及意义

1.1.1 二氧化硫排放现状

1.1.2 我国二氧化硫污染和酸雨现状

1.1.3 二氧化硫污染控制状况

1.2 二氧化硫排放控制技术

1.3 国内外研究湿法烟气脱硫技术综述

1.3.1 脱硫塔内流场的实验和模拟研究

1.3.2 脱硫反应过程的实验研究

1.3.3 喷淋塔内脱硫反应模型的研究

1.4 课题背景及研究内容

第二章 石灰石/石膏湿法FGD技术

2.1 石灰石/石膏湿法FGD工艺的基本原理

2.1.1 湿法烟气脱硫的物理化学过程

2.1.2 脱硫化学反应原理

2.2 石灰石/石膏湿法烟气脱硫喷淋塔工艺流程

2.3 典型的石灰石/石膏湿法FGD技术

2.3.1 填料塔

2.3.2 液柱塔

2.3.3 鼓泡塔

2.3.4 喷淋塔

第三章 喷淋塔内流动过程的数值计算模型

3.1 气相湍流模型

3.2 气液两相湍流模型

3.2.1 离散相模拟

3.2.2 颗粒相和气相间的耦合

3.3 液滴蒸发模型

3.4 颗粒的湍流脉动

第四章 FLUENT对喷淋塔内过程的数值模拟

4.1 FLUENT软件介绍

4.1.1 前处理器GAMBIT

4.1.2 求解器FLUENT

4.1.3 后处理器TECPLOT

4.2 模拟对象

4.2.1 模型简化

4.2.2 喷淋塔基本参数

4.2.3 初始条件与边界条件

4.2.4 网格划分

第五章 脱硫塔内数值模拟结果与分析

5.1 喷淋塔无内部构件时空塔流场分布

5.1.1 无内部构件时空塔入口烟道流场分布

5.1.2 无内部构件时空塔中心截面流场分布

5.1.3 无内部构件时空塔沿塔高方向流场分布

5.1.4 无内部构件时空塔出口烟道流场分布

5.2 喷淋塔有内部构件时空塔塔内流场分布

5.2.1 有内部构件时空塔入口烟道流场分布

5.2.2 有内部构件时空塔中心截面流场分布

5.2.3 有内部构件时空塔沿塔高方向流场分布

5.2.4 有内部构件时空塔出口烟道流场分布

5.3 喷淋塔内气液两相流场的数值计算结果

5.3.1 塔内离散相流场模拟效果图

5.3.2 加喷淋后塔内的流场分布情况

5.3.3 塔内有喷淋时的流场分析

5.4 塔内的阻力特性研究

5.5 小结

第六章 结论

参考文献

致谢

在学期间发表的学术论文和参加科研情况