湿法脱硫系统弧形板带钩除雾器流场数值模拟与分析
湿法烟气脱硫装置中除雾器的性能试验
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吸收塔 浆液 滤液 中 Ｍ ２ ｇ 的测量 方法 是 ： 试 验 在
期间 ， 每隔一 定 时间采 集 一定量 的吸收塔浆 液 ， 品 样
混合 均匀 后过 滤 ， 用 原 子 吸 收分 光 光 度计 或 其 他 利
体积， 通过 分 析冷凝 液 中镁 离子 浓度 ， 同时分 析试验
期 间吸 收塔浆 液滤 液 中镁离 子浓 度 ， 通过 （ ） 可计 １式
中 图 分类 号 ： Ｔ １ ３ ＸＯ ．
文 献 标 识 码 ： Ｂ
文 章 编 号 ：０ ９ ０ ２ ２ ０ ）３ ０ ６— ２ １０ —４ ３ （ ０ ６ ０ —０ ３ ０
随着 电力工 业 的 迅 速 发 展 ， 国 已有 许 多 电厂 我
冷 凝液 体积 ， ｌ ｍ。
１ ２ 公 式 推 导 ．
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２０ ０ ６年 ６月
电 力 环 境
保 护
第２ ２卷 第 ３ 期
湿 法 烟 气 脱 硫 装 置 中 除 雾 器 的 性 能 试 验
Ｐｅｆｒ ｎ ｅ ｅ ｐ ｒｍｅ ｔｏ ＧＤ ｅ ｓｅ ｒｏ ｍａ ｃ ｘ ｅ ｉ ｎ ｆＦ ｄ ｍｉｔｒ
× １０ Ｕ Ｕ ×ｌ Ｕ ～ Ｐ Ｅ × Ｖ Ｅ
点法， 进行 等 速采 样 ， 体 可 执 行 《 具 固定 污染 源 排 气
中颗 粒 物 测 定 与 气 态 污 染 物 采 样 方 法 》（ Ｂ Ｔ Ｇ ／ １１７ ， 样 枪 和 冷 凝 装 置 前 的管 道都 应 有 加 热 措 ６５ ） 采
关键词 ： 雾器； 能试验 ； 除 性 脱硫 装 置 ； Ｇ ＦＤ
Ａｂ ｔａｃ ： ｅ ｍ ｅ ｈ ｄ， ｐｒ ｃｐｌ ｄ ｎ ｉｅ ｅ ｔ ｃｈ ｉａｌｐ ｏｂｅ ｓ ａｂ ｔｄ ｓ ｒ ｔ Ｔｈ ｔ ｏ ｉ ｉ ｅ ａｎ ｏｔ ａｂｌ ｅ ｎｃ ｒ ｌｍ ｏｕ ｅｍ ｉｔ ｒｐｅ ｏｒ ａｎ ｅ ｅｘ ｅｒ ｅ ｔｆ ｌｅ ｇａ ｎ ｃ ｓ ｅ ｒ ｍ ｆ ｃ ｐ ｉ ｎ ｏｒｆ ｓ ｍ ｕ
湿法烟气脱硫雾化喷嘴的数值模拟
力小 ， 流边缘压力大 ， 旋 中心 线 附 近 形 成 空 腔 ， 体 旋 转 形 成 液 环 形 薄 膜 。图 ３是 模 拟 流 体 质 点 从 人 口 到 出 口 的 迹 线 轴 侧
求解 方 法 采 用 ＳＭ Ｌ Ｉ Ｐ Ｅ算 法 ， 力 、 量 、 量 的 松 弛 因 压 动 能
子均取默认值 。 ３ ５ 计 算 ．
把 迭 代 次 数 设 为 ３０ 计 算 经 ２ ２步 收 敛 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ ０， ５
４ 计 算 结 果 及 其 分 析 图 ２显 示 物 化 压 力 喷 嘴 的竖 直 中 心 断 面 ， 口处 中心 压 出
一
式 ， 而 标 准 一 然 ￡模 型 使 用 的 是 用 户 提 供 的 常 数 。 ④ 标 准
一 模 型是 一 种 高 雷 诺 数 的 模 型 ， Ｎ ￡ Ｒ Ｇ理 论 提 供 了 一 个 考 虑 低 雷 诺 数 流 动 粘 性 的解 析 公 式 ， 些 公 式 的效 用 依 靠 正 确 这
图 。图 中显 示 ， 体 在 喷 嘴 内 作 旋 流 ， 锥 形 旋 流 腔 旋 转 喷 流 经 出 ， 线 图 中显 示 空 腔 形 成 均 匀 良好 ， 腔 有 拉 长 的 趋 势 ， 迹 空 靠
３ ３ ３ ２ ２ ２ ２ ２ ， ， １ ９ ７ Ｉ ２ ５ 一 一 ５ ３ ２ Ｏ Ｂ ７ ５ ３ ２ Ｏ ９ ７ ５ ４ Ｏ ４ ｅ ， Ｂ Ｂ ７ ｅ ｅ ｅ ｅ ｅ ｅ ｅ ｅ ｅ ｅ ｅ ｅ ｅ ｅ ｅ ｅ ｅ ｅ ｅ ２ ｅ
的应 用 也 愈 加 广 泛 。 （） 准 一 ２标 ￡模 型 。 最 简 单 且 完 整 的 湍 流 模 型 ， 是 ２ 它
脱硫湿烟气喷淋冷凝过程数值模拟研究
脱硫湿烟气喷淋冷凝过程数值模拟研究大中型燃煤电厂多采纳湿法脱硫技术，脱硫过程导致大量水分蒸发，600 MW机组经湿法脱硫后排放的烟气中携带水蒸气超过200 t/h。
脱硫湿烟气中的水蒸气及低温余热是燃煤电厂水资源和能量损耗的重要局部。
讨论说明，脱硫后烟气中的液滴含量越少，烟囱出口烟尘含量越低，因此削减脱硫系统出口含湿量是提高脱硫系统协同除尘力量的关键。
正确理解湿烟气喷淋冷凝过程的传热、传质及相变规律，对于提高喷淋冷凝效果，降低水资源铺张具有重要意义。
前人讨论大多为喷淋方向及喷淋层组合方式，但喷淋冷却系统设计优化还不完善，如因喷淋层布置高度、喷嘴角度设置不合理而达不到抱负的冷却效果；或因喷淋水流量和温度不适宜导致水资源和能量的铺张；或因雾化程度过低，导致液滴粒径过大，造成气液接触面积小。
本文对湿法脱硫后烟气的冷凝过程进展数值模拟讨论，采纳双层喷淋布置，为增加气液接触时间在烟气入口上方布置填料，从冷凝室装置构造以及气液两相参数等方面进展了数值模拟和性能分析。
讨论喷淋层不同间距、喷嘴角度、液滴直径、液气比、液滴温度、烟气流速对于冷凝效果的影响，从而确定脱硫湿烟气冷凝优化条件，以期为工程实践供应参考，进而到达节水节能、消白、除尘一体化的目的。
1 模型建立及验证采纳双层喷淋布置，顶层喷淋距烟气入口截面3.2 m，底层喷淋距烟气入口截面2.2 m。
填料层高度为0.6 m，布置在烟气入口截面上方0.4 m 处。
图1 冷凝室简化模型气相与颗粒之间的耦合模型，本文采纳的是双向耦合模型。
离散相与连续相的双向耦合是通过求解连续相掌握方程和离散相运动方程来实现，直到两相不再随着迭代的进展而变化为止。
在5次转变液气比中，试验均重复3次，并采纳多个测点，故试验值为屡次试验的平均值。
模拟值与试验值最大肯定误差为 4.29 K，最大相对误差为9%；模拟值与试验值最小肯定误差为2.73 K，最大相对误差为3.61 %。
两者总体相差不大，故认为建模合理。
湿法烟气脱硫塔内折形板除雾器优化的数值模拟
湿法烟气脱硫塔内折形板除雾器优化的数值模拟杨玮;曲江源;齐娜娜;任杰;王瑞;杨凤玲;张锴【摘要】采用欧拉-拉格朗日方法模拟了湿法烟气脱硫塔内折形板除雾器单通道二维流场的气液两相流动特性,气相采用SSTk-ω模型封闭的雷诺时均N-S方程,液滴采用颗粒随机轨道模型.在对无构件除雾器流场分析基础上,提出一种加装于除雾器叶片的构件,并分析了优化构件高度及顶角对气相流动特性、液滴运动轨迹及除雾器性能的影响.模拟结果表明,所提出的新型构件可增强除雾器的捕集性能,构件高度由3mm增大至5 mm或顶角由120°减小至60°均可进一步提高除雾效率,而高度的影响比顶角更加明显;综合考虑除雾效率与压降,对于高度为3mm或4mm的构件顶角适宜范围为90°至120°,而对于高度为5mm的构件,顶角减小使压降增加明显,其适宜角度为120°.【期刊名称】《电力科学与工程》【年(卷),期】2017(033)007【总页数】9页(P43-51)【关键词】湿法烟气脱硫;除雾器;数值模拟;结构优化;除雾效率【作者】杨玮;曲江源;齐娜娜;任杰;王瑞;杨凤玲;张锴【作者单位】晋能长治热电有限公司,山西长治046011;山西省煤炭清洁燃烧发电工程技术研究中心,山西太原030006;华北电力大学热电生产过程污染物监测与控制北京市重点实验室,北京102206;山西省煤炭清洁燃烧发电工程技术研究中心,山西太原030006;华北电力大学热电生产过程污染物监测与控制北京市重点实验室,北京102206;晋能长治热电有限公司,山西长治046011;山西省煤炭清洁燃烧发电工程技术研究中心,山西太原030006;晋能长治热电有限公司,山西长治046011;山西省煤炭清洁燃烧发电工程技术研究中心,山西太原030006;山西省煤炭清洁燃烧发电工程技术研究中心,山西太原030006;山西大学资源与环境工程研究所,山西太原030006;山西省煤炭清洁燃烧发电工程技术研究中心,山西太原030006;华北电力大学热电生产过程污染物监测与控制北京市重点实验室,北京102206【正文语种】中文【中图分类】X701.3湿法烟气脱硫(Wet Flue Gas Desulfurization，WFGD)技术已广泛应用于燃煤电厂SO2脱除，在我国已投运燃煤脱硫机组中石灰石－石膏法占90%以上［1］。
湿法烟气脱硫吸收塔烟气流场数值模拟研究
湿法烟气脱硫吸收塔烟气流场数值模拟研究高原【摘要】介绍了湿法烟气脱硫系统吸收塔的结构特点,并对某项目燃用设计煤种时不同负荷条件下吸收塔内烟气流场的分布进行了模拟研究和分析.验证了该项目吸收塔设计的合理性及实际运行时对负荷的适应性,为吸收塔的优化设计和稳定运行奠定了理论基础.%The structure features of absorber in wet - FGD system have been introduced in this paper. According to a certain project, simulation study and analysis on flue gas flow distribution in the absorber has been conducted under different circumstances when burning design coal. Design feasibility and load a-daptability have been verified in this paper, which lays a good foundation for optimization design and safe operation of the absorber.【期刊名称】《节能技术》【年(卷),期】2012(030)001【总页数】4页(P66-69)【关键词】烟气脱硫;吸收塔;流动特性;数值模拟【作者】高原【作者单位】哈尔滨电气股份有限公司环保事业部,黑龙江哈尔滨150046【正文语种】中文【中图分类】X701.3石灰石—石膏湿法烟气脱硫是目前国内外烟气脱硫所采用的主流工艺方法。
此脱硫技术中的核心设备为喷淋吸收塔［1－2］。
脱硫的主要传质、传热及化学反应均在吸收塔内发生。
相对于其它反应设备，喷淋吸收塔除了具有脱硫效率高的优点外，还具有压阻小，内构件相对较少且不易结垢等优势［3－4］。
脱硫吸收塔除雾器性能的实验研究和数值模拟
第2卷 第11期环境工程学报Vol .2,No.112008年11月Chinese Journal of Envir on mental EngineeringNov.2008脱硫吸收塔除雾器性能的实验研究和数值模拟王 霄1 闵 健1 高正明13 王 昕2 陈智胜2(1.北京化工大学化学工程学院,北京100029;2.中国大唐集团科技工程有限公司,北京100089)摘 要 实验研究了不同操作条件、板片型式及板间距对除雾器除雾效率及压降的影响规律,并采用计算流体力学(CF D )方法对除雾器内流场进行了数值模拟与分析。
研究结果表明,操作条件对压降和流场影响较小,而板片型式特别是迎风面的几何结构是影响流场与压降的关键因素;随着气速的增大,除雾效率增高,但当气速增到某一临界值(4～5m /s )后,除雾效率随着气速的增大而迅速减小;除雾器压降的数值模拟结果与实验值吻合良好;除雾器内存在2个回流区,回流区是产生除雾器临界气速的重要原因之一。
研究结果可为除雾器优化设计提供指导。
关键词 除雾器 除雾效率 压降 计算流体力学(CF D ) 流场中图分类号 X70113 文献标识码 A 文章编号 167329108(2008)1121529206Exper i m en t a l study and nu m er i ca l si m ul a ti on of character isti csof dem ister of absorb i n g tower i n desulfur i za ti on systemW ang Xiao 1 M in J ian 1 Gao Zheng m ing 1 W ang Xin 2 Chen Zhisheng2(1.College of Che m ical Engineering,Beijing University of Che m ical Technol ogy,Beijing 100029;2.China Datang Technol ogies &Engineering Co .L td .,Beijing 100089)Abstract The effects of operati on conditi ons,blade ty pes,blade s pacing on the separati on efficiency and p ressure dr op of de m ister have been ex peri m entally investigated .Meanwhile,the fl ow field was numerically si m 2ulated by using computati onal fluid dyna m ics (CF D )app r oach .The results show that the operati on conditi ons have little effect on the p ressure dr op and fl ow field .The blade type,es pecially the structure of blade,has a sig 2nificant effect on the fl ow field and p ressure dr op.The separati on efficiency of de m ister increases as the gas ve 2l ocity increasing until the vel ocity reaches a critical gas vel ocity (about 4～5m /s ),then it rap idly decreases with the increase of gas vel ocity .Good agree ment can be f ound bet w een the numerical si m ulati on results and ex 2peri m ental values of p ressure dr op in the de m ister .There are t w o recirculati on fl ow regi ons in the de m ister .The critical gas vel ocity is mainly caused by these t w o regi ons .The results are of i m portance t o the op ti m um design of de m ister .Key words de m ister;separati on efficiency;p ressure dr op;computati onal fluid dyna m ics (CF D );fl ow field收稿日期:2008-03-28;修订日期:2008-05-21作者简介:王霄(1982～),男,硕士研究生,主要从事流体混合与计算流体力学研究工作。
湿法烟气脱硫装置中除雾器的性能试验方法
湿法烟气脱硫装置中除雾器的性能试验方法
汤龙华
（ 广东省电力试验研究所，广州 ５００） １６０
摘 要：除雾器是湿法烟气脱硫装置中的主要设备之一，除雾器的性能考核是烟气脱硫装置的性能考核试验的 主要项目 之一，而目 前我国还没有有关除雾器性能试验的相关方法和标准。为此，介绍一种除雾器的性能试验
行 Ｍ ２的质量浓度分析， ｇ ＋ 利用公式计算出烟气中
液滴的质量浓度。测试数据和结果见表 １ ｝
表 １ 测试数据和计算结果 冷凝水中Ｍ ２ 吸收塔浆液 标准状态烟气 ｇ＇ 采气的标 冷凝水 质量浓度 Ｍ ２质量浓度 中液滴质量 ｇ十 准体积 的质量 ２ ２ ） Ｍ ｐ（ ２ ） ｇ＋／ Ｐ（ ｇ＇ ／ ｄ ／ ， Ｍ 浓度ｐｏ ｒ ｐ
补水的主要途径。 由上可知，在湿法烟气脱硫装置中，除雾器的 性能很重要。在烟气脱硫工程的招、投标文件中，
一般都对除雾器的性能作出明确的要求（ 如标准状
态烟气经过除雾器后液滴质量浓度小于 １０ ／ ０ｍ ｇ
ｍ ） Ｆ Ｄ性能考核试验中，除雾器性能考核 ３；在 Ｇ
广 东 电 力
第 １卷 ９
试验也是主要项 目之一。
利用等速采样装置和冷凝装置，采集吸收塔出口 烟 气中的水滴， 记录采气体积，通过分析冷凝水中镁 离子的质量浓度，同时分析试验期间吸收塔浆液滤 液中镁离子的质量浓度，通过公式可计算出烟气中
液滴的质量浓度。计算公式为：
Ｐｒ ｄ ｐ一 ｏ
温度、 集的烟气的 采 标准体积 Ｖ 和烟气中氧气 ８ ９ Ｂ
的体积分数等， 用原子吸收分光光度计或其它分析
浓度 ；
１３ 应用实例 ．
沙角Ａ电厂某台３０ 机组的湿法烟气脱 ０ ＭＷ
硫装置， 合同规定的一项指标是烟气含氧气的体积 分数为 ６ ％时除雾器后烟气中液滴的质量浓度小于
湿法烟气脱硫吸收塔烟气流场数值模拟研究
ｃｒｉｇｔ ａｃｒ ｉ ｒｊｃ， ｉ ｕａｉ ｕ ｙａ ｄａ ａ ｓ ｎｆ ｅｇｓ ｏ ｉｒ ｕｉｎｉ ｔｅａ ｓｒｅ ａ ｏｄｎ ｅｔ ｎｐｏ ｔ ｓ ｌｔ ｎｓ ｄ ｎ ｎｌ ｉｏ ｕ ａ ｗ ｄｓ ｂ ｔ ｂｏｂ ｒ ｓ ｏ ａ ｅ ｍ ｏ ｔ ｙｓ ｌ ｌ ｆ ｔ ｉ ｏ ｎｈ ｈ
ｄａ ｔｂｉ ｔ ａ ｅ ｂ ｅ ｅ ｆ ｄ ｉ ｈ ｓｐａ ｅ ，ｗｈ ｃ ａ ｓａ ｇ ｏ ｏ ｎ ｔ ｎ ｆ ｒｏ ｔｍｉａｉ ｎ ｄ ｓｇ ｎ ａｅ ｐ ａ ｌ ｙ ｈ ｖ ｅ ｎ ｖ ｒｉ ｎ ｔ ｉ ｐ ｒ ｉ ｉ ｅ ｉｈ ｌｙ ｏ ｄ ｆｕ ｄａｉ ｏ ｐ ｉ ｚ ｔｏ ｅ ｉｎ ａ ｄ ｓ ｆ ｏ ｏ ｅ ａｉ ｎ ｏ ｈ ｂ ｏ ｂ ｒ ｐ ｒ ｔｏ ｆｔｅ ａ ｓ ｒ ｅ ． Ｋｅ ｒ ｓ： ＧＤ；ａ ｓ ｒ ｅ ；ｆｏ ｃ ａ ａ ｔｒｓｉ ｙ ｗｏ ｄ Ｆ ｂ ｏ ｂ ｒ ｌ ｗ ｈ ｒ ｃｅ ｔｃ；ｎ ｍｅ ｉａ ｉ ｌｔｏ ｉ ｕ ｒｃ ｌｓｍｕ ａｉ ｎ
第３ ０卷 ， 总第 １ １ ７ 期 ２１ ０ ２年 １月 ， １ 第 期
《节 能 技 术 》
ＥＮＥＲＧＹ Ｃ０ＮＳ ＥＲＶＡＴ１ ０Ｎ ＴＥＣＨＮ０Ｌ ＯＧＹ
Ｖｏ． ０， ｕ １ ３ Ｓ ｍ．Ｎｏ ７１ ．１
Ｊ ｎ ２ １ Ｎｏ １ ａ ． ０ ２， ．
湿 法 烟气 脱 硫吸 收塔 烟 气 流场 数值 模 拟研 究
石 灰石一 石 膏湿法 烟气脱 硫是 目前 国 内外 烟气
脱 硫所 采用 的主 流工艺 方法 。此脱 硫技术 中的核心 设 备 为喷淋 吸 收 塔 ＿ Ｊ 】 。脱 硫 的 主要 传 质 、 热 及 传 化学反 应 均 在 吸 收 塔 内发 生 。相 对 于 其 它 反 应 设
数值模拟技术在湿法脱硫除雾器优化设计上的应用
当液 滴直 径 ｄ一定 ， 气速 度 低 于 式 （ ） 算值 烟 ３计 时 ， 当烟气 速度一 定 ， 或 液滴 直 径大 于式 （ ） 算值 时 ， ４计 液滴 都不 会被 烟气 带走 ； 之 ， 会被 带走 。被 烟 气带 反 则
除雾 器本身 结构 （ 叶 片 间距 、 置 级 数 ） 如 布 和运 行 条 件
（ 烟气流 速 、 如 液滴 直径 ） 方 面 。本 文 针 对 中 国石 油 两 天然 气股份 有 限公 司某 热 电厂 ５ ０ ＭＷ 机 组湿 法 脱 硫
气流对 液滴 的吹托 力 Ｆ为 ：
Ｆ 一 ＋
对 除雾器 内多相 流流场进 行数 值模 拟计算 ， 分析 了各 参
数 对脱水率 的影 响 ， 出了提高脱 水率 的可 行性方案 。 提
一
／
二
３ ｇ ｐ毫
（） ３
（ ４）
１ 折板 式 除雾 器 气 水 分 离 原 理
吸收塔 内微 细液滴 在 上升 的气 流 中主 要受 到气 流
（ ） １
式 中 ：－ 液 滴 密 度 ，ｋ ／ ； Ｐ为 ｇ ｍ。 ｇ为 当 地 重 力 加 速 度 ，
９ ８ ｓ。 ． １ｍ／ 。
还有 可能导 致整 个 机组 停机 。脱 水率 是考 核 除雾 器 性 能 的关 键指 标 。影 响 脱 水 率 的 因素 很 多 ， 般 可 分 为 一
式 中 ： 为饱 和 烟气 密度 ，ｋ ／ ； 阻 力 系数 ， 喷 ｇ ｍ。 为 对 淋 和 喷雾 ， 般 可取 ０ １ 一 ．。 上述 两力 应 平衡 ， 简后 可得 ： 化
装置 ， ］ 利用数值 模 拟技 术 研究 折板 式 除雾 器 ， 通过 改 变（ 烟气流 速 、 叶片 间距 、 置 级 数 、 滴 直径 等 ） 数 ， 布 液 参
湿法脱硫系统中折板式除雾器压降数值模拟
模 拟方法 来进 行研究 。为弄 清除雾器 中两相 流 的流
动本质 ，减少 压力 损失 ，对 流体进行 数 值模 拟分 析
很 有必要 。
｛ 徐 建 民 ，男 ，１６ ９５年 生 ，教 授 。 武 汉 市 ，４ ０ ０ 。 ３ ２ ５
本 文利 用流体 力 学方法 （ Ｄ）对 除雾器 内 的 ＣＦ
流场 进 行 模 拟 。与 实 验 方 法 相 比 ，ＣＦ 数 值 模 拟 Ｄ
具 有 成 本 低 、周 期 短 及 提 供 信 息 充 分 等 优 势 ［ ２ １ 。
ＣＦ 方 法 及 其应 用 软 件 已得 到 广 泛应 用 。其 模 拟 Ｄ
３ 计 算结 果与讨 论
第３ ２卷 第 １期
液膜 破裂 而产生 的二 次携 带 。
３１ 气 速对压 降 的影响 别 为 ２
本 文对连 续气 相采 用基 于雷诺 时 均方 程 的 Ｓ Ｔ Ｓ
Ｋ一‘ 流模 型 封 闭 Ｎ— Ｉ ）湍 ｓ方 程 ，对离 散 液 相 采 用 基 于 Ｅ ｌ — ａｒｎ ｅ的 ＤＰ 方法进行 计算 。 ｕｅ Ｌ ｇａｇ ｒ Ｍ
不 断改型来 找到合 适 的结构 参数 ．但 除雾器 性 能受
任 意 流 动 界 面 都 相 同 ，故 简 化 流 场 为 二 维 平 面 流 场：
（ ）在实 际工作 条件 下 ，气体 流动 的各 参数 与 ３
时 间无关 ，因而可视 为定 常流 动 ：
多 种 因素 影 响 ．仅 通 过 实 验 往 往 很 难 确 定 最 佳 参
ＣＦ 应 用 软件 ｆ ｅｔ 行 计 算 ，用 其 前 处 理 软 件 Ｄ ｌ ｎ进 ｕ ｇｍｂｔ ａ ｉ生成 网格 。
湿法烟气脱硫塔的优化数值模拟分析
湿法烟气脱硫塔的优化数值模拟分析本文采用FLUENT软件，对于某300MW机组的湿法烟气脱硫塔的流动特性开展了计算机数值模拟。
模拟过程中采用标准k-ε湍流模型来模拟系统内烟气的湍流运动，喷淋液滴采用拉格朗日随机颗粒轨道模型，开展气液两相流动的模拟。
通过模拟和分析入口烟道流场分布、脱硫塔内气-液两相流场分布及脱硫塔内液相分布情况，最终优化烟道导流板、塔内传质构件参数、喷淋层及除雾器布置，保障气液分布均匀，减少烟气逃逸，降低系统压力损失，对其类似项目的设计和实施提供了一定的指导价值。
石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺是国内外主流的燃煤电厂烟气脱硫技术，该技术属于气-液-固三相反应过程，包括了SO2和石灰石在液体中的溶解传质过程以及溶解物在液相中的反映过程。
脱硫塔中，浆液由塔顶喷淋层通过液相喷嘴自上而下喷入脱硫塔，烟气由吸收塔底部区域自下而上通过吸收区域，脱硫浆液在吸收塔内不断循环，完成烟气中SO2的吸收过程。
影响脱硫效率的关键因素是塔内的流动情况，例如脱硫浆液的空间分布、烟气在脱硫塔内的流场及烟气与脱硫浆液的接触情况等。
对于湿法脱硫吸收塔这类大型的气液两相反应器，如通过物理实验很难对塔内的流动情况开展测试，实验工作量十分巨大，实验周期较长；另外，受到实验测量手段及实验方法的限制，很难对现场的工程设计提供指导。
随着计算机计算能力的不断提高，采用计算流体力学（ComputationalFluidDynamics，CFD）软件来开展三维流动的研究已经成为一种重要手段。
合理利用计算机开展仿真数值模拟，不仅能缩短研制周期，降低设计成本，而且能明显提高设计质量，相对于传统的物理实验方法具有优越性。
通过数值模拟可以深入认识吸收塔内烟气和浆液流动规律，这对指导吸收塔的设计起着重要的作用。
而且，随着国家日益严格的燃煤电厂超低排放标准，要求对脱硫塔的设计及运行开展精细化研究。
本文采用FLUENT软件，对于某300MW机组的烟气脱硫塔的流动特性开展了计算机数值模拟，通过模拟和分析入口烟道流场分布、脱硫塔内气-液两相流场分布及脱硫塔内液相分布情况，最终优化烟道导流板、塔内传质构件参数、喷淋层及除雾器布置，保障气液分布均匀，减少烟气逃逸，降低系统压力损失，对其类似项目的设计和实施提供了一定的指导价值。
湿法脱硫喷淋塔流场均匀性数值模拟研究
湿法脱硫喷淋塔流场均匀性数值模拟硏究薄佳燕，卢玫(上海理工大学能源与动力工程学院，上海200093)摘要：采用数值模拟方法，对脱硫喷淋塔内流场均*性问题进行了数值模拟研究。
为改善烟气在塔内的流动状况，分别对不同液气比和不同喷淋层布置情况下的烟气流场进行模拟分析。
结果表明，喷淋浆液对烟气流场具有整合作用，通过采取喷淋层的双层布置以及选择合适的液气比，可以显著提高塔内流场的均*性，有效避免烟气沿塔壁逃逸的现象，并改善塔内的温度分布，提高塔内空间的利用率，进而达到较为理想的脱硫效果。
关键词！脱硫喷淋塔；液气比；喷淋层；数值模拟中图分类号：X511 文献标识码：A文章编号：1004 -3950(2018)02 -0047 -05Numerical simulation study on flow fielduniformity of FGD spray towerB0Jia-'an，LU Mei(School of Energy and Power Engineering，University of Shanghai forScience and Technology，Shanghai200093，China)Abstra c t %The numerical simulation m etliod was used to simulate the flow field uniformity o f FGD to improve the flow condition of fliae gas in the tower，the fliae gas flow field under difere ferent spray layer layouts were simulated and analyzed respectively.The results showed that tegrated efect on the fliie gas flow field.By taking the double layer arrangement of the spray layer and selecting an appropriate licjuid to gas ratio，the uniformity of the flow field in the tower could be improved and the phenomenon of smoke escaping along the tower wall could be avoided effectively.The temperature distributionof the tower could also be improved at the same time，and then a m ore ideal Key words %FGD spray tower；liquid to gas ratio&spray layer; numerical simulation〇引言s o!是目前最主要的大气污染物之一，火电行 业锅炉燃煤所产生的烟气是SO!工业排放的主要来源。
湿法烟气脱硫喷淋塔内气液流场的数值模拟
ｕ‘ ｏ ｙ
＋ （ ） ＋ ｉ（ ａ （） Ｆ ｖ 一 ｄｖ ｄｗ） ＋
上式 中 Ｐ为静 压 ，ｘ Ｆ 为浆液滴对烟气 流场 的反作用力 。此动 Ｆ、 、 量方程就是著名 的纳维一斯托克斯（ａｉ － Ｓ ｋ ｓ Ｎ ｖ ｒ ＇ ｏｅ 方程。 ｅ ｔ ） 根据塔 内烟气 流动湍流实际情况 ， Ｆ Ｃ Ｄ中建立此方程来求 解烟气 的运动轨迹。 ２ 液滴运动控制方程 ． ２
２２１ 滴 颗 粒 运 动 方程 ．． 液 由于喷 淋液滴 的分散体积率 较小（ 远小于 １％）故采用拉格 朗 日 ０ ， 法 来 描 述 液 滴 的 运 动 较 为 精 确 ， 选 用 Ｄ Ｍ（ ｉ ｒｔ ｈ ｓ ｄｌ） 即 Ｐ Ｄｓ ｅｅ ａｅ ｃ Ｐ Ｍｏ ｅ 模 ｓ 型来跟踪液滴运动。吸收塔内的浆 液滴 受到诸 如重力 、 曳力 、 浮力等力 的 作 用 ， 文 主要 考虑 重 力 和 曳 力 对 液 滴 的作 用 。 本 根 据 液滴 在 烟气 流场 中 的受 力分 析 ，液 滴 颗 粒 的运 动方 程 可表 示 为 【 ３ 】 ：
捌趣出口
淋塔 内烟气流动过程进行了三维数值模拟和分析 ，得出了一些有益的 结论 ， 对喷淋塔的设 计和优化具有～定的指导作用。
２喷 淋 塔 内部 烟 气 流 场 数 学 模 型 的 建 立 ． ２１烟气流场控制方程 ．
将烟气视为连续相 ， 采用欧拉法对其进行描述 。 对于不可压缩烟气 流场 的连续控制方程可表示为 ：
旦 ＋ ＋旦Ｉｖ ＋型 ＝ 巳 ！ ＿ Ｐ ０
ａ ｔ ａ ｘ ａ ｘ ａ ｘ
横掇馘城
由高 斯 散 度 定 理 可 以 整理 成 以下 形 式 ：
切圆喷雾式湿法脱硫塔内流场数值模拟及优化分析
CD引D言 脱除工 业 废 气 中 MC# 常 用 技 术 是 湿 法 脱 硫 技
术*"+ ( 该技术通 常 采 用 喷淋 脱 硫 塔"而 常 规 喷淋 方 式在脱硫塔内易形成烟气流动死区或烟气走廊"烟气 极容易沿塔壁逃逸*#+ ( 脱硫塔中喷淋方式的选择直 接影响着烟气在脱硫塔中的流动状况"烟气流动均匀 性对脱硫塔脱硫效率影响十分显著 *$^&+ (
曾芳等 *8^a+ 基于 气 液 两 相 流 模 型"对 一 种 简 易 的 湿法脱硫喷淋塔进行三维数值模拟"对脱硫塔内流场 分析和优化( 其研究结果表明"烟气入口角度)喷嘴
环!境!工!程
/-
W:R<,I:0>:P9@W:1<:>>,<:1
布置高度对脱硫塔流场湍流强度有明显影响#喷嘴的
喷射方向也会对流场产生影响"且混流布置比顺流及
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湿式除尘脱硫装置内分散相运动轨迹的数值模拟
物为 Ｓ２ ０ 和颗粒状 污染物 ， 悬浮 颗粒 物 或可 吸入颗 Ｒ Ｇｋ一￡ 型 来 进 行 数 值模 拟 Ｌ 。将 Ｒ Ｇ方 法 Ｎ 模 ４ Ｊ Ｎ 粒物 已成 为 目前 影 响城 市 空 气 质 量 的 主 要 污 染 用 于 Ｎ—ｓ方 程 并 引 入湍 流 动能 ｋ及 其 耗 散率 ｅ ， 物 ｎ。烟气治 理工 作 已从 过 去 单 一 除尘 转 向除尘 定 义湍 流动 能 ｋ： 脱硫并重 ， 把现 有 的一 些 除尘 装 置进 行 改 进 ， 能 既 除尘 ， 又能脱硫 是 目前 发展 的趋势 ＿ 。Ｓ Ｇ—Ｉ—ｚ ２ Ｈ ］ Ｉ 一 和湍 流动能 耗散 率 ：
．
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（） ７
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பைடு நூலகம்２ 数 学模 型
２ １ 基 本方 程 ．
谇续忡 方 程 ．
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…
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ｅ 影响， 的
． 一ｉ ｏｉ ‘ ｘ
中有一 附 加 项 Ｒ ， 表 平 均应 变速 率 对 ｅ代
Ｒ：
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（） ８
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Ｎ ｖ ｒ ｔｋ￥ 程 ： ａｉ —ｓ。ｅ 方 ｅ
［ 摘
要］ 用 Ｆ Ｕ Ｎ 利 Ｌ Ｅ Ｔ软件对 Ｓ Ｇ—Ｉ—ｚ型除尘脱 硫装置 内粉尘、 Ｈ Ｉ 液滴 的运动轨 迹进行 了数值模 拟。在计算 中选
择 Ｒ Ｇ ｋ 湍流模型及离散相模型 ， 值计算采用 ＳＭＰ Ｅ Ｎ 一￡ 数 Ｉ Ｌ Ｃ算 法 。计算结果 表 明固体颗 粒直径及入射 方式 、 滴直径 液 及喷射方 式对除尘脱硫效 率有较大影响 ， 其结果对设备运行 和设备 的优 化设计 有一定 的指导 意义 。 ［ 关键词］ 除尘脱 硫装置 ； Ｎ —Ｅ Ｒ Ｇ ｋ 湍流模 型； 离散相模型 ；Ｉ Ｌ Ｃ算法 ＳＭＰＥ
湿法烟气脱硫塔内折形板除雾器优化的数值模拟
山西 太 原 ０ ３ ０ ０ ０ ６ ； ３ ．华 北 电 力 大 学 热 电生 产 过 程 污 染 物 监 测 与 控 制 北 京 市 重 点 实 验 室 ， 北京 １ ０ ２ ２ ０ ６ ； ４ ．山西 大 学 资 源 与 环 境 ２ １ ２ 程 研 究 所 ，山西 太 原 ０ ３ ０ ０ ０ ６ ） 摘 要 ：采 用 欧拉 一 拉 格 朗 日方 法 模 拟 了 湿 法 烟 气 脱 硫 塔 内 折 形 板 除 雾 器 单 通 道 二 维 流 场 的 气 液 两 相 流 动 特
动 轨 迹 及 除 雾 器性 能 的 影 响 。 模 拟 结 果 表 明 ， 所 提 出的 新 型 构 件 可 增 强 除 雾 器 的 捕 集 性 能 ，构 件 高 度 由 ３ ｍ ｍ增 大至 ５ ｍｍ 或 顶 角 由 １ ２ ０ 。 减小至 ６ ０ 。 均 可 进 一 步 提 高 除 雾 效 率 ，而 高 度 的 影 响 比顶 角更 加 明显 ；综 合 考
虑 除 雾效 率 与 压 降 ， 角 适 宜 范 围 为 ９ Ｏ 。 至 １ ２ ０ 。 ，而 对 于 高 度 为 ５ ｍ ｍ 的 构 件 ，顶 角减 小使 压 降 增 加 明 显 ，其 适 宜 角度 为 １ ２ ０ 。 。 关 键 词 ： 湿 法 烟 气 脱硫 ；除 雾 器 ； 数 值 模 拟 ；结 构 优 化 ；除 雾 效 率 中图 分 类 号 ：Ｘ ７ ０ １ ． ３ 文 献 标 识 码 ：Ａ 文 章 编 号 ：１ ６ ７ ２— ０ ７ ９ ２（ ２ ０ １ ７ ）０ ７— ０ ０ ４ ３— ０ ９
性 。 气相 采 用 Ｓ Ｓ Ｔ ｋ—ｔ Ｏ模 型 封 闭的 雷诺 时 均 Ｎ— Ｓ方 程 ， 液 滴 采 用 颗 粒 随 机 轨 道 模 型 。在 对 无 构 件 除 雾 器 流
湿法烟气脱硫系统中雾滴测试的修正系数探讨
湿法烟气脱硫系统中雾滴测试的修正系数探讨贾西部(中国大唐西北电力试验研究院，陕西 西安 710021)摘 要：随着火电企业逐步完成超低排放改造，脱硫塔出口雾滴测试所采用的标准中关于除雾器运行效果的修正系数已偏离了考核论证的实际意义，为此提出用雾滴固体质量浓度（含固量）修正系数对雾滴实测结果进行修正的方法。
该方法考虑了实测雾滴含固量的影响因素，去除了冷凝水对雾滴质量浓度的干扰，主要特点为：（1）符合除雾器的运行原理，实现了整个试验过程的直观性；（2）提高了实验室分析的可操作性和现行标准的适用性，为后期标准的修订提出了完整的思路；（3）保证了除雾器运行效果考核的公平性，同时也利于对除雾器运行效果进行深层次的分析。
关键词：火电企业；脱硫塔；除雾器；雾滴；含固量；吸收塔浆液中图分类号：TM628;X51 文献标志码：A DOI ：10.11930/j.issn.1004-9649.2017061730 引言石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺在中国的燃煤机组中应用最为广泛。
为了不断适应大气环保政策要求，近年来火电企业逐步完成了环保设施的增容改造和超低排放改造[1]。
湿法脱硫系统中吸收塔除雾器的改型升级，也成为燃煤机组烟气超低排放改造工程的关注点之一，其目的是降低烟气对吸收塔浆液的携带，从而降低烟气中的固体颗粒物浓度，使其达标排放。
湿法脱硫系统除雾器出口单位体积烟气所携带的吸收塔浆液液滴质量即为烟气中的雾滴含量。
1 雾滴概念及除雾器型式1.1 雾滴的概念脱硫烟风系统简述如下：来自锅炉的烟气经除尘器除灰、除尘后进入脱硫吸收塔，与塔内的喷淋浆液进行充分传质后，经由吸收塔顶端的除雾器，去除携带的雾滴，最终通过烟囱排入大气[2]。
吸收塔出口烟气中雾滴的测试，一般采用GB21508—2008《燃煤烟气脱硫设备性能测试方法》中附录D 《烟气中浆液滴含量的测试》（下称现方法）。
其方法概要为：雾滴捕集器由3级捕集装置密封组合而成：湿烟气经等速采样后的1级捕集装置将大雾滴分离下来；较小雾滴在四圈蛇形玻璃管的2级捕集装置中被捕集并粘附在2级捕集装置的内壁上，第3级为转接装置，其出口端与外置流量计和工作泵进行串联。
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１ ６
化 工装 备技 术
第 ３ 卷 第 ６期 ２ １ ２ ０ １年 １ ２月
端 勰 燃舞 流场数值模拟 与分 析
徐 建 民 夏 寅波 彭 坤 胡小 霞 程军 明
（ 汉工程大学） 武
摘 要 采 用计 算流体 力 学方 法对 除 雾器 内流场 进行 数值 模 拟 。除 雾 器 内气液 两相 流动 的数 值计 算 主要 用基 于欧拉一 格 朗 日方 法 的 离散 相模 型 。流 体被 当做 连 续相 ，其 流 场 可通过 时 拉 均 Ｎ－ Ｓ方程 求得 ，而 离散 相 液 滴 的轨 迹 则可 通过 已经计 算 的流 场 追踪 得 到 。通过 计 算 不 同
ｏ ａｎ ｄ ｂ ａｉｒ Ｓｏｅ ｑ ａｏ ｓ ｈｌ ｔｅｄｓｅｓｄｐ ａｅｄｏ ｌ ｓｔ ｊｃ ｒ ｓｃｎ ｂ ｏ ｂ ｒｃ ｉｇｔｅ ｂ ｔ ｅ ｙＮ ｖｅ— ｔｋｓｅｕｔ ｎ，ｗ ｉ ｈ ｉ ｒ ｈｓ ｒ ｅ ｒ ｅｔ ｅ ａ ｅ ｇｔ ｙｔ ｋｎ ｉ ｉ ｅ ｐ ｅ ｐｔ ａ ｏ ｉ ａ ｈ
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气 夹带 了大 量 的浆体液 滴 ，特别 是 随着 当今 吸 收塔
０ 前 言
烟气 流速 的不 断提高 ，烟气 携带 液滴 量将 加 剧 。如 果 不 除去这 些液 滴 ．这些 浆体液 滴会 沉 积在 吸 收塔 下游 侧 设备 表 面 ，形 成 石 膏垢 ，加 速设 备 的腐蚀 ， 对烟 气再 加热 器还会 影 响热交换 。如果 采 用湿 排工 艺 ，则会 造成 烟 囱 “ 降雨 ” （ 排放 液体 、固体 或浆 体） 、污 染 电厂 周 围环 境 。除雾 器 是燃 煤 或 燃 油锅 炉 烟气脱 硫 系统 中的关 键设 备 ，其性 能直 接影 响 到 湿 法烟 气脱 硫 （ Ｇ Ｆ Ｄ）系统 能否 连续 可靠 运行 。除
工 作 参数 下除 雾 器 的除 雾 效率 和 压 降 ，分 析 并 总结 了不 同参 数 对 除 雾效 率 和压 降 的影 响规
律 ，对 除 雾器的优 化设 计和 选型 有指 导作 用 。
关键 词 数 值模 拟 两相 流 除 雾器 除 雾效率 压 降
Ｔ ０１ ｏ ５ ． ８ 中图分 类号