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基于CFD数值模拟的脱硫吸收塔喷淋系统布置优化分析

2016-10-12 08:42来源:中国电力环保关键词:脱硫脱硫吸收塔脱硫效率收藏点赞

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吸收塔内喷淋层的设计及喷嘴布置是非常关键的环节,喷嘴雾化角度的大小对吸收塔工作有很大的影响,雾化角度过大,浆液会喷射到吸收塔内壁,造成严重的贴壁现象,雾化角度过小则会导致吸收塔内传质过程减弱,影响脱硫效率,因此,通过CFD手段,找出喷嘴适合的工作条件、布置及环境,对改进脱硫工业用喷嘴有非常重要的指导意义。

在对脱硫喷淋系统进行CFD模拟分析时,由于存在喷淋管及喷嘴,且喷淋管及喷嘴的尺寸与吸收塔的尺寸有数量级上的差异,故在划分网格时要进行综合考虑,在一些曲面棉花较剧烈的地方要进行网格细化,这样会增加计算量,但可以保证计算精度,由于塔内曲面较多,不能采用正交网格,采用混合网格可以在满足曲面边界要求的情况下提高精度。在准确建立网格后,通过数值计算来分析塔内流场、浓度场、压力场,优化喷淋层布置,降低系统一次性投资,为设计优化、施工优化和运行优化提供指导。举一个简单的例子,一个300kw机组的脱硫系统,原设计采用4层喷淋层,通过CFD模拟分析,在保证脱硫效率及相同喷嘴数量的前提下,可将4层喷淋层优化为3层喷淋层,这就意味着整个系统少了一层喷淋管道、一台循环泵和配套阀门以及仪器仪表,可节省数十万的设备投资。

3、结束语

脱硫吸收塔内的气液流动、传热传质和化学反应是一个复杂过程,通过CFD模拟分析了解和改进单体喷嘴的设计固然重要,但喷淋层设计的优化对整个脱硫系统的意义更大,而且也是未来的脱硫研究发展方向。北京华德创业一直致力于脱硫系统工艺及核心设备的研发,结合各种不同脱硫工艺进行喷嘴和除雾系统布置组合,为不同工艺技术的脱硫工程商提供绝无仅有的技术服务,这也让华德创业成为国内唯一具有高效介质喷嘴系统和除雾除尘系统KNOW-HOW核心技术的企业。可以预测,随着计算模型和网格划分不断成熟,基于CFD数值模拟的脱硫吸收塔喷淋系统布置优化分析必将取代传统的经验和理论设计,为电厂脱硫系统提供更具完善的设计、施工和运行优化服务指日可待!

原标题:基于CFD数值模拟的脱硫吸收塔喷淋系统布置优化分析
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