喷射雾滴烟气流动蒸发特性

摘要

电站锅炉烟气脱硫废水喷入烟道蒸发是电厂废水零排放最经济可行的技术途径之一。针对该技术实际应用中存在的在烟道壁面上结垢腐蚀问题,以单台300 MW机组为对象,将针对连续相烟气的湍流流动传热欧拉方法,以及离散相雾化液滴群流动蒸发的拉格朗日方法相结合,建立物理数学模型。通过数值模拟方法,研究脱硫废水喷射雾滴在烟气中的流动蒸发特性及其影响因素,获得不同运行条件下喷雾的扩散范围和液滴在烟气内的运动轨迹。结果表明:烟气温度越高、雾化液滴群的直径越小,其完全蒸发所需的时间和距离越短;采用多喷嘴小流量的布置方式可以提高雾化液滴群的蒸发质量;喷嘴喷射方向的选择应该保证雾化液滴群与烟气相对运动增强的同时,保证液滴能在规定距离和时间内完全扩散并与烟气进行充分接触和换热,实现雾化液滴群蒸发质量的最大化;而液滴初速度、喷嘴的喷射全锥角、烟气速度对蒸发率的影响不大。研究结果可为火电厂脱硫废水烟气蒸发的工艺设计及性能调控提供依据。