烟道湿法喷雾预脱硫技术流场模拟及性能试验

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1、硕士学位论文烟道湿法喷雾预脱硫技术流场模拟及性能试验作者姓名方磊学科专业工程热物理指导教师刘定平副教授所在学院电力学院论文提交日期2015年6月Theflowfieldsimulationandtheperformancetestofthefluewetspraypre-desulfurizationtechnologyADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：FangLeiSupervisor：A.Prof.LiuDingpingSouthChinaUniversityofTechnologyGuangzh

2、ou,China分类号：TK09学校代号：10561学号：201220110245华南理工大学硕士学位论文烟道湿法喷雾预脱硫技术流场模拟及性能试验作者姓名：方磊指导教师姓名、职称：刘定平副教授申请学位级别：硕士学科专业名称：工程热物理研究方向：能源清洁转换与系统优化论文提交日期：2015年06月01日论文答辩日期：2015年06月07日学位授予单位：华南理工大学学位授予日期：年月日答辩委员会成员：主席：阎常峰研究员委员：陆继东教授张小英教授刘定平副教授刘雪峰副教授华南理工大学学位论文原创性声明取得呈父的论文是本人在导_指导下独立迸行研究所体，发表或撰写的成果作品。对本文

3、的研賴出重要與往俘后釆由本人承担。社法均己在文中则■式标明。本人完全意识淋声明的作者签名:方A日期：y/f年冰月口/日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属华南理工大学。学校有权保存并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许学位论文被查阅（除在保密期内的保密论文外）；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。本学位论文属于：□保密，在____年解密后适用本授权书。a不保密，同意在

4、校园网上发布，供校内师生和与学校有共享协议的单位浏览；同意将本人学位论文提交中国学术期刊(光盘版）电子杂志社全文出版和编入CNKI《中国知识资源总库》，传播学位论文的全部或部分内容。(请在以上相应方框内打“V”）作者签名：方么曰期：吖指导教师签名：内日期^V夕、/、名摘要实现燃煤锅炉SO2超洁净排放，是当今降低大气污染物排放的重要方面。随着国家对环境治理投入的加大，更严格的锅炉烟气SO2排放标准的实施，如何对现有的脱硫装置进行改造，使之既能实现脱硫效率的进一步提高，又能节约改造成本，降低运行能耗，是业内研究的一个热点问题。论文从当前应用最为广范的石灰石—石膏湿法烟气脱硫

5、技术出发，比较了单塔双循环、脱硫塔加层、增设托盘、新建塔串并联以及旋流雾化法等改造工艺的性能，提出了烟道湿法喷雾预脱硫技术。该技术采用新型高效雾化喷嘴，布置在脱硫塔入口烟道侧面，将石灰石浆液雾化成气雾状，与烟气在脱硫塔入口段进行预混合，达到预脱硫的效果，以提高原脱硫系统的脱硫效率。论文采用Fluent软件模拟了该技术改造后的烟气流场，通过比较研究了不同的烟道喷嘴布置位置以及布置角度对烟气流场的影响，得出了雾化喷嘴同时布置在烟道的左侧和右侧面，其烟气流场效果优于其他侧面同时布置雾化喷嘴的效果；烟道雾化喷嘴的水平安装夹角为15°，竖直夹角为80°，其流场效果优于其他的安装夹

6、角效果。论文以某电厂100MW机组脱硫系统为例，结合仿真模拟，对该脱硫装置进行烟道喷雾预脱硫技术改造。通过试验研究了烟道液气比、喷嘴雾化风压、烟气入口温度、烟气入口SO2浓度、氧化风量、浆液pH值等对脱硫效率的影响。结果表明：烟道液气比和3烟气入口SO2浓度对脱硫效率影响明显；在烟气流量为460000Nm/h，烟气入口浓度31200mg/Nm，烟气入口温度140℃，运行ABCD四层喷淋层的情况下，开启烟道雾化喷嘴3后，调整烟道雾化喷嘴浆液泵的流量在160m/h，雾化气压0.25MPa，浆液pH5.8，脱硫效率由93.88%提高到95.47%，效率提高了1.59%。同时试

7、验研究了在不同喷淋层组合运行下开启烟道雾化喷嘴的情况，结果表明，运行的喷淋层数越少，烟道雾化喷嘴对脱硫增效越明显，当仅AD层运行时，脱硫效率最大能提高2.5%。通过以上研究，烟道湿法喷雾预脱硫技术在一定条件下，能够实现对脱硫系统进行再次扩容增效，提高脱硫效率。同时又能利用原有的设备，降低成本，减少脱硫能耗的目的。该技术不仅可以与上述五种改造方式联合应用，而且还可用于尚未改造以及新建的脱硫系统中，以提高整个系统的脱硫效率。关键词：湿法脱硫；烟道喷雾；预脱硫；塔内流场；性能测试IAbstractTheimportantaspectoftoda