文档介绍：鞍山科技大学
硕士学位论文
循环流化床烟气脱硫模拟优化设计
姓名:刘峰
申请学位级别:硕士
专业:热能工程
指导教师:谢安国
20060310
要摘关键词:烟气脱硫、气固两相流动、流态化、数值模拟、脱硫效率脱硫反应模型。接着利用软件进行几何模型的构造和网格的划分,利用软件对工况进行冷态和热态的数值模拟。通过模拟计算口结构进行模拟,根据计算进行结构优化,得出最适合循环流化床烟气脱循环流化床烟气脱硫技术是以循环流化床原理为基础,通过对物料的循环利用,增加了脱硫剂的使用效率,同时也提高了脱硫效率。在我国加强对燃煤廴究刂频谋尘跋拢庵殖跬蹲噬佟⑼蚜蛐高、运行可靠的技术成为了研究的热点。但这种技术因其内部复杂的气固两相流动和化学反应,针对模型的建立和机理的研究还有许多工作需要做还有很多问题需要解决。本论文首先对循环流化床烟气脱硫机理做了进一步研究,包括流态化原理、床内物理化学机理的研究,总结前人研究的成果建立了一套完整的得到最适合的参数进行优化选择,指导下一步工业性试验。模拟中采用欧拉多组分颗粒表面化学反应模型。首先对多种入口和出硫的入口和出口方式;然后对床内气固两相流场进行模拟分析,验证流化床内气固轴、径向的气体流动规律,组分分布规律;接着验证各种曳力系数模型,得出各曳力系数模型最适合的工况;最后通过改变不同的参数模拟烟气脱硫,得出/取⒀唐俊⑷肟赟浓度、入口烟气温度、饱和温距对脱硫效率的影响,进行参数优化。鞍山科技大学
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触ィフ迹唬グ佐狈缒巳符号说明。丸以如如%如坼腌流体表观速度,痵口.%.巧物理意义重力加速度,/曳力系数单颗粒曳力系数床层局部孔隙率床层平均空隙率初始流化状态时的床层孔隙率床层中固体颗粒所占的体积分数床层压降,颗粒密度,/流体密度,/床高,流化颗粒的球形度颗粒平均直径,相对速度下的雷诺数终端速度下的雷诺数颗粒雷诺数流化床截面面积,悬浮速度,痵流体粘度,·阿基米得数颗粒循环速率,/水蒸汽饱和压力,烟气饱和含湿量烟气绝热饱和温度,℃石灰纯度颗粒速度,痵浮升力,·鞍山科技大学、
.钬埃デ煞澹ィィィァ氚海ァ耄コ蒁乃。的气相传质系数,痵考虑水蒸汽后的气体摩尔密度,液相扩散系数,膜厚度,气流阻力,。在烟气中分压力,。反应界面处的分压力,:的液相摩尔浓度,痳。的液相传质系数,痵。在液相中的扩散系数,痵:在液相中的扩散系数,痵。的饱和浓度,/反应器入口处的。气体分压力,反应器出口处的。气体分压力,烟气中的水蒸汽分压力,反应塔进出处的水蒸汽分压力,反应塔出口处的水蒸汽分压力,水蒸汽的饱和分压力,液滴温度,℃鞍山科技大学符号说明
第绪论课题背景大气是人类赖以生存的最基本的环境要素,它不仅通过自身运动进行阻挡过量的紫外线照射地球有效地保护人类和地球上的生物。但是,由于大量燃料的燃烧、工业废气和汽车尾气的排放,大气环境日趋恶化,到现根据对主要大气污染物的分类统计分析,其来源可概括为三大方面:剂先忌眨工业生产过程;煌ㄔ耸洹T谖夜馊掷丛床的サ腃サ腃,%的约サ姆鄢揪醋悦禾的直接燃烧。可见,煤的直接燃烧是我国大气污染物的主要来源【我国是世界最大的煤炭生产国和消费国,到本世纪五十年代,煤炭仍将是我国主要的一次能源,不会有任何改变。煤炭的大量燃烧直接导致了欧帕康脑黾樱宜孀琶翰憧2缮疃鹊脑黾樱褐械暮蛄拷鹉增大,加上煤炭产量的逐年提高,总的昱欧帕勘亟鹉暝龃蟆1—,已经超过美国成为世界欧诺谝淮蠊F渲械缌τ妹赫加泻艽蟮谋戎兀年,电力工业的火力发电厂的欧帕课万吨,占全国欧抛量的%。随着火电装机容量的增长,燃煤电厂年欧帕看锏全国总排放量的%,预计到年燃煤电厂排放的黾拥秸既国总排放量的%。显然,电力工业将成为削减欧帕康闹氐愎ひ怠热量、动量和水资源分布的调节,给人类创造一个适宜的生存环境,并且在已达到非治不可的程度‘俊尽薄的大气污染物所占的比例分别约为%、%和%。在直接燃烧的燃料中,燃煤排放的大气污染物数量约占燃料燃烧排放总量的%,大气中%是我国闟的排放量【。鞍山科技大擘硕士论文表卜夜闟排放量ノ唬簉/第滦髀
:污染的危害及其排放限制措施性、累积性的长期危害,对人类健康、工业生产、建筑物及材料等也会造成不同程度的损害。纯且恢治奚ň哂星苛掖碳ば云兜钠澹即可损害农作物;浓度高于奔炊匀死嘟】涤星痹谟跋欤淮锏本褪谷烁械矫飨源碳ぃて谖氲团ǘ萐将引起或加重人的呼吸系统疾病。另外,诖笃芯呋趸够嵝纬伤嵊辍K嵊瓯怀莆“空中死神”,其危害更为广泛,酸雨已使世界上大片森林枯萎、土壤酸化、农作物减产、许多水生生物消失、建筑物遭侵蚀,给人类生产和生活造成极大危害。由此可见,环境酸化已成为当今世界严重的区域性污染问现频率超过%。我国