濕法煙氣脫硫塔霧化特性研究及數(shù)值模擬.pdf

1、濕法煙氣脫硫工藝中，石灰石/石灰-石膏濕法煙氣脫硫工藝是我國(guó)和世界各國(guó)當(dāng)今煙氣脫硫的首選工藝，工藝核心裝置為脫硫吸收塔。由于噴淋塔具有防堵塞性能優(yōu)越、阻力較小、脫硫效率高、脫硫劑利用率高、運(yùn)行穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，為目前的主流塔型。霧化系統(tǒng)是噴淋塔的關(guān)鍵技術(shù)，影響到引進(jìn)技術(shù)的轉(zhuǎn)化，制約著自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)技術(shù)的研發(fā)。 本文以濕法煙氣脫硫工藝中應(yīng)用最廣的噴淋塔為研究對(duì)象，從噴淋塔霧化單元——噴嘴入手，研究整塔霧化特性，進(jìn)而提出并揭示噴淋塔霧化機(jī)理

2、，較全面地研究了噴淋塔的霧化系統(tǒng)，為噴淋塔優(yōu)化設(shè)計(jì)提供理論指導(dǎo)。 對(duì)于霧化單元——噴嘴，主要以應(yīng)用廣泛的空心錐旋流噴嘴和有一定應(yīng)用的螺旋噴嘴為對(duì)象，通過(guò)大量試驗(yàn)，系統(tǒng)研究了體積流量、霧化粒徑、霧化角、霧化粒徑分布等常規(guī)霧化特性，探討了大孔徑脫硫噴嘴的空間霧化特性，定義了體積通量、霧炬厚度、平均索太爾粒徑、粒徑相對(duì)離差等參數(shù)，得到了噴嘴常規(guī)霧化性能與空間霧化性能的相關(guān)規(guī)律，將空心錐旋流噴嘴與螺旋噴嘴霧化特性進(jìn)行對(duì)比分析，認(rèn)為旋流噴

3、嘴是最適用于濕法煙氣脫硫的首選噴嘴，為濕法脫硫工藝中噴嘴選型提供了依據(jù)。 噴淋塔霧化性能的研究，主要從無(wú)噴淋空塔性能、單層噴淋性能、雙層噴淋性能等方面進(jìn)行，試驗(yàn)研究了霧化系統(tǒng)對(duì)塔內(nèi)氣流分布的影響，對(duì)旋流噴嘴單層/雙層布置、螺旋噴嘴單層，雙層布置、旋流．螺旋噴嘴組合布置等塔內(nèi)霧化系統(tǒng)的斷面壓力分布進(jìn)行了系統(tǒng)分析。試驗(yàn)表明，循環(huán)液流量、氣體流量、液氣比是影響噴淋塔霧化特性的主要因素，其中循環(huán)液流量是影響斷面霧化粒徑的主導(dǎo)因素，并認(rèn)為

4、僅由噴淋層布置方式解決氣流分布問(wèn)題較為困難，相比之下，上層旋流噴嘴下層螺旋噴嘴的組合布置形式可滿足工藝液氣比的要求，且斷面上霧化粒徑分布及霧滴在噴淋段的分散都較為均勻，可作為噴淋塔霧化系統(tǒng)優(yōu)化方案。 提出了噴淋塔霧化機(jī)理和側(cè)向撞擊流原理，認(rèn)為噴淋塔的霧化過(guò)程是由噴嘴霧化、液霧撞擊霧化和液霧碰壁霧化3個(gè)基本過(guò)程組成，其中，液霧撞擊霧化是由側(cè)向撞擊流形成的;通過(guò)試驗(yàn)初步研究了塔內(nèi)噴嘴霧化機(jī)理、側(cè)向撞擊流霧化機(jī)理、多噴嘴重疊流霧化機(jī)理