余热回收喷淋塔喷淋优化研究

针对喷淋塔内烟气偏流影响烟气与下落液滴群热质交换的问题,构建并通过试验验证了喷淋塔内气液流动及余热回收理论模型,基于液滴自调整效应,运用CFD技术模拟研究4种喷淋层布置方式下余热回收喷淋塔的性能,获得了最佳喷淋方案及其喷淋参数。结果表明:与常规单层均匀喷淋方式相比,增设半层喷淋能够有效提升塔内烟气流动均匀性,塔内烟气均匀度由1降至0.3左右,喷淋塔全热交换效率最多可提升20%;半层喷淋最佳布置位置在烟气入口中心线上3 m处;综合考虑余热回收效果和运行成本,最佳喷淋液滴直径为0.6~0.8 mm,最佳水气比为5 kg/kg。构建的喷淋塔内烟气余热回收模型与提出的喷淋优化方法可为其特性分析、工艺优化、参数设计及运行提供理论指导。

船用烟气脱硫塔喷淋系统数值模拟研究

喷淋系统是船用烟气脱硫塔主要功能构件,喷淋系统参数喷淋锥角、喷淋流速和喷淋流量对船用烟气脱硫塔烟气流场均匀程度影响大,影响过程复杂。以某型号船用烟气脱硫塔为基础模型,采用Design Expert软件中BBD实验方法设计了基于喷淋系统参数喷淋锥角、喷淋流速和喷淋流量的三因素三水平共17组试验,以多个截面烟气速度标准偏差平均值为评判依据对塔内烟气流动均匀性进行评判。采用ANSYS自带软件SCDM建立了船用烟气脱硫塔三维实体模型,采用Fluent meshing进行了模型网格划分,采用计算流体动力学商业软件Fluent对试验进行模拟计算。应用Design Expert软件对17组试验结果进行二次回归分析,应用Matlab遗传算法工具箱对二次回归分析得到的目标函数关系式求解,得到各截面流速标准偏差平均值最小时喷淋流速、喷淋锥角、喷淋流量的对应值,再次应用Fluent软件对优化结果进行了验证,可靠度达97.40%。

面向热电厂脱硝塔结构优化后的精准喷氨控制方案设计

精准喷氨控制优化方案通过脱硝系统关键参数的变化,将SCR尿素热解喷枪和SCR运行调整作为整体考虑,将原尿素溶液5支喷枪自动调节纳入自动控制方案中,实现喷氨供需系统联调,在保证烟气排放满足环保参数要求的前提下,结合SCR出口NOx准确快速测量、出口氨逃逸快速测量值,实现锅炉不同运行工况下的喷氨自动调节,达到脱硝效率最优化,实现节约喷氨量、减少空预器堵塞、降低一次风机、引风机电耗目的,确保脱硝系统的长期稳定运行。

燃气电厂烟气余热回收吸收塔设计优化与实验研究

为减少碳排放、有效提高能源利用效率,对某燃气热电厂烟气系统进行了余热回收改进设计。采用填料喷淋技术对原有的余热喷淋塔进行结构优化设计,将吸收换热塔优化为填料塔,有效强化换热性能。结果表明,优化后烟气余热回收吸收塔不仅消除了原系统水泵气蚀、振动和噪声的问题,还解决了换热塔“失水”的问题。在输入燃气量不变、输出电力不变的前提下,输出热量有效提高10%以上,脱硝效率稳定达到70%以上,NO_(x)最低浓度可稳定维持<10 mg/m^(3)。与常规供热方案相比,本余热回收方案年回收烟气热量2.789万GJ,并带来了可观的经济与环境效益,每个采暖季减少天然气使用量约86.70万标方,减少CO_(2)排量约1610 t/年。

急冷塔喷雾蒸发过程模拟及喷嘴流量配比研究

基于危险区域占比和出口温度均匀性这两个指标,对急冷塔内的喷嘴流量配比进行了优化研究;并通过改变喷雾粒径和锥角,得到不同工况下的流量配比系数。结果表明:逆流喷射时,配比从10%~100%变化,危险区域占比呈现出先增大后减小并逐渐稳定的趋势;配比40%时,危险区域占比达到峰值,且该峰值会随喷雾粒径和锥角的增大而增大;配比超过70%时,危险区域占比基本降至5%以下,此时受喷雾参数的影响较小。当喷雾粒径较大或锥角较小时,会影响出口温度的均匀性。当流量配比处于70%~90%,5种工况下的评价系数均处于90%以上。

炼油厂电脱盐废水催化氧化喷淋塔用催化剂负载方法的实验研究

实验研究了一种炼油厂电脱盐废水催化氧化喷淋塔用催化剂的负载方法,将一定形状的塑料填料加热,填料表面热熔后,与催化剂共混搅拌,催化剂黏附于塑料填料表面,填料冷却后,催化剂能牢固地附着于塑料填料表面。将此塑料填料填于催化氧化塔内的支撑格栅上形成填料层,参与催化氧化反应。该结构形式降低了传统催化剂层的阻力降,改善了喷淋塔中的气液分布条件。

基于组态王的喷雾塔数据采集及监控系统

当前,外部环境压力推动了我国陶瓷企业转型升级的步伐。很多大中型陶瓷企业将重心聚焦在节能减排、绿色低碳和自动化、数字化、智能化等领域,其中实现信息一体化管理是很重要的一个环节。喷雾干燥塔是陶瓷生产工艺不可或缺的一部分,生产过程产生大量的数据信息,实现喷雾干燥塔数据采集及监控对整个陶瓷产业升级具有重要意义。本文使用组态王软件,开发出一套实时监测和远程控制系统,可实现对新明珠某厂喷雾塔所有数据的采集和存储。

乳化液吸收法减排中低浓度VOCs技术与装备应用

针对铸造车间目前大风量、中低浓度VOCs有机废气难处理的技术难题,围绕可吸附不同种类VOCs废气的乳化液配制方法及应用技术、净化配套装备改进及集成技术、乳化液高效回收技术等方面进行了深入研究,将乳化液吸收工艺结合喷淋塔系统进行了高效可靠的集成,实现了大流量、低成本处理中低浓度VOCs废气的目的,为铸造工厂带来良好的经济效益和社会效益。

微管束除雾器在喷雾干燥尾气处理领域的应用

喷雾干燥尾气具有湿度大、易结块、粉尘浓度高等特点,通常采用喷淋塔与湿电除雾器结合的净化处理工艺。本文介绍了微管束除尘除雾器提高分离效率的技术原理与性能优势以及在喷雾干燥尾气处理应用中的具体情况与节能减排效果。应用结果表明,除尘除雾器具有阻力小、排放少、易保洁、空间小、费用少的突出优势。

烟气喷雾干燥处理脱硫废水对锅炉煤耗影响分析

主要探讨了旁路烟气喷雾干燥工艺在脱硫废水零排放处理中的应用。该工艺将脱硫废水通过喷雾模块雾化后喷入旁路烟气干燥塔,利用烟气余热将废水蒸发,从而实现废水零排放处理。本文重点对旁路烟气喷雾干燥工艺锅炉煤耗进行分析计算,以期为该工艺的进一步推广和应用提供参考。

火电厂湿法脱硫系统超低排放改造应用

本文以大唐三门峡火电厂一期(320MW)和二期(630MW)机组石灰石-石膏湿法脱硫系统(WFGD)超低排放改造为研究对象,对涉及吸收塔本体和除雾器相关设施的具体改造措施进行了梳理。改造后,脱硫系统运行排放达到了超低排放标准,而且脱硫系统能够长时间稳定有效运行,成功实现了改造目的。

纸机车间尾气检测及处理系统

通过对纸机生产线压榨部真空泵尾气及烘干部烘缸气罩尾气指标进行检测分析,对比各废气治理技术优缺点,确定用于真空泵尾气及烘缸气罩收集尾气治理的最佳处理工艺,满足国标及民标对废气治理要求,改善造纸企业周边环境。

基于CFD的蒸发冷却塔雾化喷枪仿真研究与应用

在某钢铁厂300 t转炉的干法除尘系统中,蒸发冷却器采用蒸汽雾化,雾化效果差,烟气粉尘浓度高,运行过程中烟囱冒烟风险高。此外,使用蒸汽雾化的成本很高,不利于能源成本和能耗控制。通过建立蒸发冷却塔和氮气雾化喷枪的有限元模型,对蒸发冷却塔内的基本流场进行CFD数值分析,研究塔内回流区的速度场分布、流线分布、位置和大小。根据基本流场的分布,建议喷雾系统使用24支氮气枪和氮气介质。通过CFD模拟,模拟了不同枪体长度、倾斜角度和喷枪水流量对蒸发冷却塔湿壁位置和面积的影响,提出了枪体长度为650 mm、喷雾角度为120°的喷枪布置方案。实际应用效果良好,蒸发冷却塔内壁积灰明显改善。积灰的清洗周期从原来的1个月延长到3个月,蒸发冷却塔的出口温度更加稳定,同时降低了蒸汽能耗。

余热回收喷淋塔的烟气颗粒物脱除特性研究

喷淋塔喷淋低温水可回收烟气余热和净化烟气。以喷淋塔为研究对象,建立喷淋塔内气-液热质交换、颗粒物异质凝结增长与脱除模型,探究余热回收喷淋塔内烟气颗粒物脱除机理,研究不同工况下颗粒物脱除特性。结果表明:当烟气入口温度50℃、入口相对湿度100%、水气比2 L/m^(3)、喷淋水温20℃、喷淋水滴粒径550μm时,在喷淋塔下半部区域,水滴主要靠热泳与扩散泳捕集亚微米级颗粒物;随着水蒸气在亚微米级颗粒物表面凝结,在喷淋塔上部区域,惯性碰撞为水滴捕集亚微米级颗粒物的主要机制。提高水气比、降低喷淋水温、减小液滴粒径、增大气液两相温差及水汽饱和度均可提高喷淋塔内颗粒物脱除效率,其中水气比为2.5 L/m^(3),喷淋水温为10~15℃,可实现较好的颗粒物脱除效果。

喷水预冷特性对蒸发冷却性能影响的数值模拟

为改善间接空冷塔在夏季高温环境下的冷却性能,提高火电厂整体效率,基于计算流体力学建立了空冷单元喷水预冷系统的数学模型,分析了喷水预冷特性对空冷塔某一扇区的影响,分别计算了环境特性和喷嘴特征等因素对冷却效率、有效冷却区域的温降和面积的影响。结果表明:随着流动距离的增加,冷却效率逐渐提高;环境风速和空气相对湿度降低以及风温、张角、喷嘴质量流量和喷嘴间距增大均会使冷却效率提高;液滴随空气流动逐渐蒸发,有效冷却区域的面积沿流动方向逐渐增大;有效温降沿着流动方向先因液滴的蒸发而增加,而后因冷却空气与周围空气的传热传质而减小。

减压塔空塔喷淋技术与应用

论述了减压拔出率的影响因素和提高减压拔出率的技术措施,包括模拟方法改进与工艺参数优化、高效低压降填料和塔内件、空塔喷淋传热技术,通过改造实例说明了空塔喷淋传热技术设计方案和实施效果。在减压塔顶循段采用双层实心锥喷淋代替原填料和内件,可以显著降低减压塔压降,显著提高减压塔拔出率,减压塔顶绝压由1.9~2.2 kPa降低到1.3~1.5 kPa,减压渣油500℃馏出量平均值由5.1 mL降低到4.06 mL。

脱硫湿烟气喷淋冷凝过程中的参数优化研究

湿法脱硫技术的广泛使用将脱硫效率提高到90%以上,但脱硫后烟气含湿量大,增加了雾霾和微细颗粒物形成的可能性。以喷淋塔作为研究对象,基于Fluent软件对塔内的气液两相流场进行了三维稳态数值模拟。结果表明:喷淋液滴粒径对烟气冷凝除湿具有关键作用,液滴粒径越小,气液两相接触面积越大,换热效果越明显,当液滴粒径小于700μm时,烟气温降可达到6 K以上;当入口烟气温度为319~335 K时,所引起的冷凝水量的比值基本不变;喷淋液滴速度对烟气流场具有整合作用,选择合适的液滴速度可减小烟气回流区、提高塔内空间利用率,当液滴速度增加至40 m/s时,出口烟气温降可提升1.9 K左右。

焦化分馏塔多喷头喷淋脱除焦粉模拟研究

针对延迟焦化装置分馏塔中脱过热段人字形挡板脱除焦粉效果差,导致大量焦粉进入焦化蜡油和焦化柴油,造成产品不合格的问题,分别以水-空气-焦粉和焦化蜡油-油气-焦粉体系为对象,模拟3个喷头喷淋水滴和油滴脱除油气焦粉效果。结果表明:3个喷头布置方式以喷头与塔中心距离r和塔半径R之比为0.56的正三角形布置最佳;液相喷淋密度为2 m^(3)(m^(2)·h)、高气相负荷工况下,单层多喷头单向(S-T-S)喷淋水滴比单层单个喷头单向(S-S-S)喷淋水滴焦粉脱除率高约3%;S-T-S和S-S-S喷淋油滴焦粉平均脱除率均大于98.4%,二者相当;而S-T-S喷淋油滴和S-S-S喷淋油滴的焦粉最低脱除率分别比相应喷淋水滴时的焦粉最低脱除率高10.57%和11.43%,说明喷淋油滴洗涤脱除焦粉效果明显优于喷淋水滴;工业应用结果表明,采用喷淋技术可明显改善焦化分馏塔侧线产品质量。

典型侧风下喷嘴十字布置的喷淋方案对空冷塔冷却性能的影响

针对侧风会改变空冷塔内部及其周围的空气动力场,为了研究侧风下喷淋预冷对空冷塔换热性能的影响,建立了空冷塔的半塔数值仿真模型,研究了典型侧风风速4 m/s下120 m高的自然通风空冷塔在喷嘴十字布置下换热性能的变化规律。结果表明:侧风与喷嘴十字布置的夹角(即侧风风向)对喷淋冷却效果影响较大,在夹角为45°时喷淋液滴有效蒸发比和半塔的换热量都达到最大值分别为69.7%和58.8 MW,此时单位质量喷淋水量对空冷塔的换热性能提升最好,空冷塔单位换热量的最大值为2.3 MJ/kg;通过喷淋适应环境侧风的调控,与未喷淋时相比,空冷塔的全塔换热量提高了8.6%(由108.4 MW提高到了117.7 MW),出水温度降低了0.8℃,为侧风下空冷塔预喷淋系统的全塔喷嘴布置优化提供指导。

湿法脱硫喷淋塔强化传质提效技术及减碳探讨

为了深入挖掘燃煤电厂湿法脱硫喷淋塔能效,寻找电厂超低改造后新面临的煤质硫分升高及机组负荷变化大的问题解决办法,通过分析脱硫反应物理化学过程及脱硫喷淋塔传质存在的问题,提出采取应用较多的托盘技术、旋汇耦合技术、FGDplus技术(含湍流管栅技术)、新型混沌器技术4种脱硫强化传质提效技术。分析对比结果显示,4种技术均可以有效强化SO_(2)吸收传质过程,降低液气比,提高CaCO_(3)利用率,有效节省石灰石用量,从而降低电厂CO_(2)排放量,实现碳减排。同时借助CFD模拟技术,对塔内提效构件增加前后以及增加不同提效构件的效果进行全面的模拟研究,最终确定技术经济性最佳的改造技术。