脱硫塔流场的数值模拟

图5Y=0截面有喷淋时塔内烟气速度分布

图6有喷淋时塔内烟气运动迹线

从图4至图6可看出：与无喷淋时相比，有喷淋时塔内烟气的流速明显降低，在进口段附近流体速度较高；烟气入口处较小范围内存在旋涡，从整体看烟气在塔体内呈向上流动的趋势，且均匀地布满整个塔体空间；烟气进口至第一层喷淋层的空间内，由于喷淋液的引入，气、液两相发生强烈的相互作用，从而使气相迅速发展为强烈的湍流流动状态．

在强烈湍流流动作用下，在第一喷淋层，气相沿塔体高度方向的分布已基本均匀．烟气依次通过3个喷淋层到达出口截面，沿塔体高度方向向上，气相分布更为均匀．

从整体上看，加入喷淋后，烟气进口处以及脱硫塔中部的旋涡基本消失，沿左侧塔壁的回流也基本消失，取而代之的是进口处上方的一个较小尺度的逆时针旋涡，此旋涡是由于进口段突扩导致的．

塔内离散相流场模拟效果如图7所示．塔内分3层喷淋，液滴覆盖了整个塔体空间，保证了较高的覆盖率，并且对烟气的流动也有益处．

图7离散相流场模拟效果

3结论

（1）系统原有脱硫塔内烟气速度整体较高，并且分布非常不均匀，大部分烟气贴壁流动，针对该问题采取增高塔体、增大塔径，并选用宽阔的矩形烟气进口，使烟气以较低速度分散地进入脱硫塔，烟气在塔内具有合适的速度及充分的接触时间．

（2）对系统塔体进行优化后的模拟结果表明，倾斜入口减轻了烟气贴壁和入口后的塔体底部旋涡，故脱硫塔入口烟道倾斜一定角度是有益的．

（3）脱硫塔内喷淋层分3层布置，既能兼顾高层布置较长的气液接触时间，又能保证较少的烟气贴壁量，并且能使液膜覆盖更密实，加之局部区域内强烈的掺混作用与湍流脉动，增进了塔内的气液传质过程．

《上海电力学院学报》作者：马昕霞，李永光，周世清，张丽华

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