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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。
脱硫塔内部结构对流场影响的模拟研究摘要：通过Fluent软件对脱硫塔内流场进行了数值模拟研究，分析了脱硫塔内部结构对烟气流场的影响。
结果显示：填料层降低了脱硫塔内部流场紊乱程度，减小了塔内回流区，使速度分布均匀，压力降增加。
得出结论：填料层对脱硫塔内流场影响显著，不可忽略。
关键词：数值模拟脱硫塔填料层流场引言湿法烟气脱硫的脱硫塔内部流场属于气液固三相混合流场，其内部流动影响因素很多，出入口烟道形状复杂。
弄清楚脱硫塔内和出口烟道中部流场的分布特征，对优化脱硫塔结构设计、提高脱硫效率以及监测烟道内烟气流量和其它污染物浓度具有重要意义。
国内外通常采用流体力学软件Fluent对脱硫塔内部流场进行模拟。
它在优化脱硫塔设计中体现出很大的优势，可以用来指导现场测试，减少工作量。
前人在这方面已经有大量模拟[1-5]。
然而，这些研究大多不考虑流场内部结构，只对空塔烟气进行模拟，或者考虑喷淋液体对流场的影响。
这样就可能造成内部流场模拟不准确。
因此有必要对脱硫塔内部结构进行模拟研究。
1 模拟对象和数学模型1.1对象及简化假设本文以某电厂脱硫塔实体为研究对象，内部结构见示意图1。
烟气入口尺寸为宽4m×长16.5m；出口烟道宽6m×高11m；塔体尺寸长18.750m×宽15.844m×高13.516m；浆液池高度1.7m；填料层厚度为3.4m。
进行脱硫塔内部流场计算时，采用如下假设来简化模型，缩小计算量：1）不考虑浆液池液面对烟气流场的影响。
2）烟气流动马赫数不高，将其视为不可压缩气体的流动。
3）模拟只针对结构对流场的影响，不考虑液体喷淋和气液相的作用，模拟在常温下进行，忽略传热。
4）忽略除雾器的影响[6]，将填料层处理为多孔介质。
为了对比不考虑内部结构和考虑后的塔内烟气流场，建立了两个模型A和B，如图1。
计算网格为结构/非结构网格的混合。
不考虑内部结构的模型总网格数约为78万，考虑后为121万。
流化床反应器内活性焦流动特性的模拟研究何燕;吴龚鹏;陈伟【摘要】The numerical simulation was employed to investigate hydrodynamics of activated coke of two-dimension fluidized bed under different operation conditions,based on the two-fluid model.Results show that the pressure drop of fluidized bed is up to maximum with low gas velocity and high solid flux,and it increases gradually with the increase of solid volume fraction.Axial solid concentration of activated coke at the bottom of fluidized bed is denser than that at the top,which verifies the heterogeneous distribution of particles.Axial averaged velocity of particles is easily subject to gas velocity,which is low at the bottom of fluidized bed and increases with the increase of bed height due to gas entrainment.Therefore,reasonable operation conditions (such as gas velocity and solid circulating flux) are significant for improving gas-solid reaction efficiency of fluidized bed.%本文基于双流体模型,对二维流化床反应器内活性焦在不同操作条件下的流体动力学特性进行了数值模拟研究.模拟结果发现,低气速高进料量条件下的管内压降最大,反应器内压降随管内固相容积份额的增加而增加.活性焦在反应器内的轴向固含率呈现出下浓上稀分布,证明了流化床内固相分布的不均匀特性.颗粒轴向平均速度受表现气速影响较大,流化床底部的颗粒速度较低,在气体夹带作用下沿床高方向逐渐增大.因此,设置合理的操作参数(表现气速和固体循环量),对提高流化床内的气固反应效率具有重要意义.【期刊名称】《山东科学》【年(卷),期】2017(030)006【总页数】7页(P58-64)【关键词】流化床;活性焦;数值模拟;干法脱硫【作者】何燕;吴龚鹏;陈伟【作者单位】青岛科技大学机电工程学院,山东青岛266061;青岛科技大学机电工程学院,山东青岛266061;青岛科技大学机电工程学院,山东青岛266061【正文语种】中文【中图分类】TK09循环流化床作为一种高效反应器，因其具有较高的传质传热等特点，自出现以来一直备受关注[1]。
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］。
1前言电厂脱硫装置的稳定运行是减少SO2排放的重要保障，而喷淋塔作为湿法烟气脱硫系统的核心设备，其复杂的速度场是影响脱硫除尘效率的关键因素［1］。
神头第二发电厂的一期脱硫系统于2006年建成，采用石灰石/石膏湿法、一炉一塔全烟气脱硫装置技术。
系统自运行以来，脱硫塔存在严重的烟气带浆问题，引发净烟气出口烟道严重腐蚀，并出现不同程度的“烟囱雨”或“石膏雨”问题，严重影响电站的稳定运行和周边居民的生活环境。
形成烟气带浆的主要原因也是由于塔内烟气流场的不均匀性，本文基于上述背景，将采用数值模拟的方法，探究脱硫塔内流场分布特性及规律，对神头第二发电厂脱硫系统运行时存在的“烟气携带浆液”问题进行专题技术攻关研究，最终提出解决问题的可行性方案，以提高脱硫系统的可靠性和可用率，保证机组运行的安全性、经济性和环保效益。
2简介2.1模拟对象本文以神头第二发电厂一期500MW燃煤机组湿法烟气脱硫喷淋塔为研究对象，分别模拟了不同的净烟气出口方式、除雾器布置方式以及加高塔体这三种情况下喷淋塔的内部流场。
2.2数值模拟方法烟气在脱硫塔内的流动方式是湍流流动，选取标准的κ-ε湍流模型来模拟塔内湍流。
该模型是基于“湍流动能”和“扩散率”两个参量，入口κ-ε值：κin=0.005u in，εin=0.062u in［2］。
除雾器部分采用多孔介质模型来模拟，通过定义多孔介质的粘性和惯性阻力系数，模拟烟气流过除雾器前后的压降损失，同时可获得除雾器对喷淋塔内烟气流场分布的影响结果。
网格采用多面体网格（poly⁃hedral），网格数量约为80万，网格划分结果如图1所示。
离散格式采用二阶迎风，精度达到二阶。
求解方法采用基于压力求解的SIMPLE算法［3］。
图1入口截面的网格边界条件：①入口边界速度。
u in=Q/A，式中Q为入口烟气量；A为入口截面积。
求得u in=14.57m/s。
②入口κ-ε值。
κin=0.005u in，εin=0.062u in。
湿法脱硫喷淋塔流场均匀性数值模拟研究薄佳燕;卢玫【摘要】采用数值模拟方法,对脱硫喷淋塔内流场均匀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匀性,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.【期刊名称】《能源工程》【年(卷),期】2018(000)002【总页数】5页(P47-51)【关键词】脱硫喷淋塔;液气比;喷淋层;数值模拟【作者】薄佳燕;卢玫【作者单位】上海理工大学能源与动力工程学院,上海200093;上海理工大学能源与动力工程学院,上海200093【正文语种】中文【中图分类】X5110 引言SO2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SO2工业排放的主要来源。
为脱除燃煤工业产生的SO2,目前已开发出了多种脱硫技术,其中最常用的是石灰石湿法烟气脱硫技术(WFGD)[1]。
脱硫喷淋塔作为湿法脱硫的核心设备,其设计关系着烟气和喷淋浆液的流动状况,直接决定反应的进行程度及脱硫效率[2-3]。
脱硫喷淋塔设计的最优状态是使喷淋浆液覆盖达到最均匀化,即塔内各截面上的烟气流速分布均匀,并保证塔内空间得到充分利用。
为提高流速的均匀性,XIAO等[4]对PCF型湿式脱硫除尘器的入口结构和导流板布置进行了调整。
ZENG等[5]在喷淋塔内加装了导流器,以改善由于烟气流速分布不均而引起的贴壁现象。
冯荣荣等[6]调节了烟道形式和入口角度，改善了烟气流动的均匀性,并降低了塔内的压降。
刘定平等[7]对喷嘴布置角度、数量以及浆液喷淋速度进行了优化设计,保证塔内烟气流速达到最佳脱硫速度。
张竞争[8]针对塔内部流场分布不均匀的问题,提出在塔内加装一种倒“V”字形气流均布板。
船用脱硫塔在不同进气方式下的数值模拟【摘要】脱硫塔是船用烟气海水脱硫系统中的关键设备，脱硫反应主要在塔内进行，复杂的压力场、速度场、温度场是影响脱硫效率的关键因素。
本文利用商用FLUENT软件对切向和垂直两种进气方式下脱硫塔内的流场进行三维数值模拟，并对模拟结果进行分析。
在计算中选择k-ε湍流模型和SIMPLE算法进行计算。
计算结果表明进气方式对塔内流场有很大的影响，实际运行中应使用切向进气，从而可获得更好的脱硫效果。
【关键词】喷淋塔；海水脱硫；FLUENT软件；流场0 引言海水法烟气脱硫主要是利用海水中的碱性进行脱硫[1]。
海水的PH值一般在7.6-8.3，碱度（CO32-、HCO3-）为2.0-2.8mg/L。
烟气中的SO2被海水吸收而转化为HSO3-和SO32-，在空气的氧化作用下转化为硫酸盐，吸收二氧化硫后的酸性水被碳酸盐和碳酸氢盐中和产生碳酸，然后分解产生二氧化碳被空气赶走[2]。
船用海水脱硫工艺如图1所示[3]，其中的常用设备是喷淋脱硫塔即图示吸收塔。
本课题组实验所用的脱硫塔如图2所示：海水通过一离心泵送至一定高度的喷淋层，再由喷嘴向下喷淋形成许多分散的小水珠往下掉落，与同时由底层进入的逆流向上的柴油机烟气充分接触，经过一段时间的接触后，海水吸收烟气中的二氧化硫。
该工艺因海水资源丰富，以及其工艺脱硫效率高，所以用于船舶尾气脱硫的前景非常广阔。
而该喷淋塔因内部构件少，不易结垢等优点，必将成为该工艺的主要塔型。
图1 海水脱硫工艺图2 脱硫塔影响脱硫塔设计和脱硫效率的关键因素是塔内复杂的流场，对于脱硫塔这一反应器，仅靠实验不仅浪费大量的人力和物力，并且难以准确揭示塔内的流场分布规律，因此数值模拟为脱硫塔烟气流动规律的找寻以及塔的设计方面提供有力的帮助。
1 脱硫塔的建模1.1 本课题组实验所用的脱硫塔的基本参数如表1。
1.2 烟气流动的数值模型1.2.1 基本假设（1）柴油机产生的废气，看作不可压缩牛顿粘性流体，忽略温度变化对烟气密度以及速度的影响。
脱硫塔内烟气流场影响因素数值模拟
范旭
【期刊名称】《热力发电》
【年(卷),期】2016(045)002
【摘要】采用Fluent软件对某机组脱硫塔内的烟气流场进行了三维数值模拟,研究了浆液喷淋、烟气入口加装挡板和烟气余热利用3个因素对脱硫塔内烟气流场的影响.结果表明:浆液喷淋改善了塔内烟气流场均匀性,减少了塔内烟气回流现象,使烟气出口流速增加了约10％;加装挡板克服了脱硫塔入口区域烟气贴壁流速过高的现象,使得烟气流动更均匀;低温余热利用后,入口烟气的质量流量减少,塔内烟气密度增大,使脱硫塔内的流场分布更均匀,有利于烟气脱硫的进行.
【总页数】6页(P110-115)
【作者】范旭
【作者单位】中国能源建设集团广东省电力设计研究院,广东广州 510663
【正文语种】中文
【中图分类】TK16
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平;钟毅;张涌新;骆仲泱;岑可法
5.双面对切进口结构的湿法烟气脱硫喷淋塔内流场的数值模拟和实验研究 [J], 卜奔;乔昭毓;刘付永;原水东;董川
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