湿法烟气脱硫系统吸收塔设计中应用CFD技术探讨.pdfVIP

湿法烟气脱硫系统吸收塔设计中应用 CFD 技术的探讨 杨远坤、罗启贵、杨波、张昕 四川君和环保工程有限公司，四川乐山 614000 摘 要 吸收塔是湿法烟气脱硫（FGD ）系统的主要部分，其设计制造水平在一定程度上反映了一个公司 或者国家的烟气脱硫技术水平。计算流体力学（CFD ）技术具有功能强大，计算结果可视化等优势，是目 前 FGD 系统吸收塔设计及优化的必威体育精装版研究手段。本文介绍了利用 CFD 技术进行湿法 FGD 系统吸收塔塔内 设备设计及布置，指出了该项研究目前存在的问题。 关键词 湿法烟气脱硫 计算流体力学技术 吸收塔 Analysis of the absorber design in wet FGD using computational fluid dynamics Yuankun Yang, Qigui luo,Bo yang ,Xin zhang Sichuan Junhe Environmental Protection Engineering Co. Ltd, Leshan 614000, China Abstract The technology level of a company or country FGD can be reflected by the design and manufacturing standards of absorber which is the main part of the wet FGD. The computational fluid dynamics with powerful and visualization computing is the new method to study and design the absorber in wet FGD system. This paper describes the absorber design of wet FGD by computational fluid dynamics, and also analyses the problems of computational fluid dynamics technology. Key words Wet FGD; Computational fluid dynamics; Absorber 一、前言 我国是一个能源结构严重依赖煤炭的发展中大国，2013 年全国煤炭消费量高达 36.1 亿 吨，且随着社会经济的高速发展，煤炭消费量将继续增加。煤炭中含有的硫元素，在煤炭燃 烧时绝大部分被氧化成 SO2 ，如果不进行有效的治理，直接随烟气排放到大气中，将严重破 坏生态环境，对人类的健康造成危害。由于我国煤炭消费量巨大，使 SO2 的排放量超过了环 境的自净能力，因此，近年来我国对于 SO2 排放的重视程度和治理力度，已达到了前所未有 的高度。截止 2013 年底，已投运火电厂烟气脱硫机组容量约为 7.2 亿千瓦，占全国现已燃 煤机组容量的 91.6% 。此外，在“十二五”规划实施中，国家制定了更加严格的 SO2 排放控制 标准。 烟气脱硫 （FGD ）技术是目前最为有效的烟气污染控制技术之一，广泛运用于火力发电、 金属冶炼等行业的烟气 SO2 治理。在烟气脱硫技术中，湿法石灰石烟气脱硫技术是目前运用 最多也是最为成熟的 FGD 工艺。在湿法石灰石烟气脱硫工艺中，来自引风机的烟气经烟气 换热器降温后进入吸收塔，与吸收塔塔内喷淋层向下喷射的浆液液滴进行高效、充分的“气 －液”接触洗涤 SO2 ，SO3 等有害气体，从而实现 SO2 等酸性气体的脱除，净化后的烟气经 除雾后从吸收塔出口排出，通过净烟道进入烟囱排放。由于脱硫过程在吸收塔塔内完成，这 使吸收塔成为湿法烟气脱硫（FGD ）系统的主要部分，其持续正常运行才能保证烟气达标排 放[1] 。 在烟气中，SO2 以气态的形式存在，而含吸收剂的浆液为液态形式。要使烟气中 SO2 有效地被吸收剂吸收，则“气-液”两相在吸收塔内必须充分接触，且在最有利于“气-液”两相 传质的流动状态下进行 SO2 的传质-吸收过程，才能实现从烟气中最大程度的脱硫。由此可