基于响应曲面法的除雾器叶片效率模拟

利用计算流体力学商业软件Fluent6.1对不同结构尺寸以及运行条件下波板型除雾器除雾叶片的内部流场进行了数值模拟,基于响应曲面法,利用统计软件MinitabV14得到了除雾效率的预测模型。对预测模型分析后表明,除了叶片间距和烟气流速影响除雾效率外,叶片高度(包括弯曲部高度和垂直部高度)以及叶片转折角度也会不同程度影响除雾效率。与前人的实验和模拟研究相比,该文的预测模型可以更加直观的反映除雾叶片的结构尺寸和运行条件对除雾效率的影响,有助于除雾器的优化设计。

湿法烟气脱硫喷淋塔的实验与反应模型研究

建立了石灰石/石膏湿法烟气脱硫喷淋塔实验台,实验研究了重要的操作参数对喷淋塔脱硫效率的影响规律。实验结果表明,提高液气比和浆液pH值、降低烟气温度和烟气速度、降低入口烟气的SO2浓度以及强制氧化均可以提高脱硫效率。将喷淋浆液分成喷淋液滴和塔壁液膜两种存在形式,并分别建模,喷淋液滴的脱硫过程采用Gerbec液滴脱硫模型计算,将塔壁液膜的流动分为层流和波动层流两种状态,发展出了新的喷淋塔脱硫反应模型。模型计算结果表明,相对于Gerbec液滴模型,本文的模型计算结果与实验数据吻合得更好。

烟气脱硫喷淋塔的数值模拟

以计算流体力学为基础,在三维坐标系下采用标准k-ε双方程模型求解动量、能量和组分方程,结合浆滴蒸发模型及简化的浆滴脱硫反应模型,以Eu ler-Lagrange方法建立了喷淋塔内烟气脱硫的数值计算模型,模型计算结果与孔华的试验数据符合较好。模型计算结果表明,对于粒径小的喷淋液滴,其烟气脱硫反应和液滴蒸发主要发生在烟气进口附近,而随着液滴粒径的增大,液滴在塔内蒸发和脱硫反应的过程延长。同时,增加烟气温度、降低烟气中SO2的入口质量浓度以及增加液气比均有利于提高脱硫效率。文中模型相对于一维柱塞流模型,能够直观地显示出喷淋塔内的流场、温度场和组分质量浓度场的空间分布。

石灰石/石膏湿法烟气脱硫技术的模糊综合评价

石灰石/石膏湿法烟气脱硫是目前世界上应用最广泛的烟气脱硫技术,对其进行科学的评价并优选出最适合于我国国情的工艺具有非常重要的意义。建立了燃煤电厂石灰石/石膏湿法烟气脱硫技术综合性能评价的多级模糊数学模型。因素集由环境性能指标、经济性能指标和技术性能指标三大类组成,其中每一个因素集包括了具体的评价指标,引入了3种模糊综合评价方法,并将这3种方法的优点结合起来,对5种石灰石/石膏湿法烟气脱硫技术进行了三级模糊综合评价,通过最大隶属原则得到客观的评价结果。综合评价结果可以指导石灰石/石膏湿法烟气脱硫工艺的优选。

喷淋塔内塔壁液膜脱硫的模型研究

石灰石/石膏湿法烟气脱硫喷淋塔中塔壁液膜区的形成不可避免,因此需要对其脱硫机理进行研究。将塔壁液膜的流动分为层流和波动层流2种状态,并分别考虑在这2种状态下液膜对SO2的吸收,建立了塔壁液膜脱硫过程的数学模型。模型中涵盖了SO2的吸收、石灰石的溶解、亚硫酸根的氧化和石膏的结晶4个主要的脱硫反应控制步骤,模型计算结果与试验数据吻合较好。

基于响应曲面法研究喷淋塔的脱硫效率

建立了石灰石/石膏湿法烟气脱硫喷淋塔实验台,利用响应曲面法(RSM)对喷淋塔的脱硫效率进行了实验研究,得到喷淋塔脱硫效率的预测模型.计算结果表明,通过该预测模型可以很好地描述脱硫效率与浆液pH值、液气比(质量比)、烟气温度和烟气速度等重要操作参数之间的关系,R-Sq值达到0.964.因素分析表明,液气比对脱硫效率的影响最大,同时液气比和浆液pH值以及液气比和烟气速度的交互作用均对脱硫效率有重要的影响.利用得到的改进预测模型可以计算喷淋塔的脱硫效率.

流化床煤部分气化、热解脱硫过程试验研究

在一小型流化床试验台上进行煤部分气化、热解脱硫过程的试验研究.该试验系统由启动燃烧室、流化床本体、灰循环子系统、加料子系统、排渣子系统、蒸汽发生子系统以及测量控制子系统等组成.流化床本体直径为0.1m,高为4.22m,采用烟气夹套加热的方法维持床体温度.试验结果如下:当风煤质量比从2.5增加到5.0时,脱硫效率先增加后降低;当汽煤比从0.45增加到0.63时,脱硫效率也是先增加后降低;钙硫比增加,脱硫效率增加;床温升高,脱硫效率增加.与此同时,还研究了石灰石种类对脱硫效率的影响,以及气化、热解效率与脱硫效率间的相互关系.

FGD系统对锅炉内爆的影响研究

随着电站单机容量的增大以及脱硫脱氮装置等的投入,锅炉发生内爆事故的可能性增大。介绍影响锅炉内爆产生的因素,分析了FGD系统对锅炉内爆产生的影响,并提出严格控制火焰的稳定、FGD系统采用轴流式引风机和增压风机,以及在FGD系统停运或者发生保护时避免从主路向旁路快速切换等措施,以减少锅炉内爆产生的几率。

风机对“锅炉内爆”影响的基础理论分析

“锅炉内爆”事故在上世纪70年代,在美国曾经发生过,而中国至今曾未报道过。介绍了“锅炉内爆”的定义并详细地分析了产生的机理。并分别从轴流式引风机和离心式引风机、FGD的增压风机以及双锅炉公用一个FGD系统,增压风机的导叶不同角度的几种情况下,分析了风机可能对造成高负压的原理,以及导致锅炉发生内爆的可能性。通过分析比较,从导致“锅炉内爆”的角度上得出了轴流式风机的安全性要优于离心式风机;FGD系统在主路向旁路切换的过程中,快速切换更加危险;以及双锅炉公用一个FGD系统较锅炉各用一个FGD系统对锅炉负压影响更大等结论。从而为同行进行风机布置时,提供理论依据。

用响应曲面法研究高梯度磁场下燃煤PM_(10)的捕集效率

建立高梯度磁场捕集燃煤PM10实验台,采用电气低压冲击器测量颗粒浓度的变化,利用响应曲面法对PM10捕集效率进行实验研究,得到捕集效率的预测模型。计算结果表明通过该预测模型可以很好地描述捕集效率与颗粒浓度、磁场强度、气体流速和磁介质填充率等重要操作参数之间的关系。因素分析表明磁场强度对捕集效率的影响最大,同时颗粒浓度与磁场强度、磁场强度与气体流速以及磁场强度与磁介质填充率的交互作用均对捕集效率有重要的影响。

湿法烟气脱硫系统中烟气换热器的模糊综合评价

首次建立燃煤电厂湿法烟气脱硫系统中烟气换热器综合性能评价的模糊数学模型。通过引入3种综合评价方法,并将这3种方法的优点结合起来,对3种不同型式的烟气换热器性能进行了模糊综合评价,根据最大隶属原则得到客观的评价结果。综合评价结果可以指导烟气换热器型式的优选。