煙囪內(nèi)液滴軌跡分析模擬.pdf

1、隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展，社會對電能的需求量越來越大。在火力發(fā)電中，煤炭為主要原料，燃燒時煤炭中含的硫元素會經(jīng)過化學反應(yīng)生成二氧化硫，如果未經(jīng)處理排放到空氣中則會產(chǎn)生嚴重的環(huán)境污染。因此在生產(chǎn)過程中，必須嚴格控制二氧化硫的排放。目前石灰石-石膏濕法脫硫是最常用的煙氣脫硫方法，由于在工程實踐中氣-氣換熱器（GGH）裝置容易堵塞，導致設(shè)備不能長期、安全、可靠地運行，因此在實踐應(yīng)用中逐漸去除了GGH裝置，從而使得經(jīng)濕法脫硫后的煙氣直接經(jīng)煙囪排放，導

2、致煙囪出口的排煙溫度降低，大量的石膏液滴或凝結(jié)液滴經(jīng)煙囪出口排放至煙囪周圍，煙氣中所攜帶的部分石膏液滴會在重力影響下聚合降落在煙囪周圍，形成“石膏雨”，最終導致煙囪周圍的工程設(shè)備受到腐蝕，因此如何解決煙氣的濕煙囪排放時“石膏雨”對周圍環(huán)境的污染，對電廠的安全、可靠、長期地運行非常重要。
　　本文通過數(shù)值模擬方法建立起煙囪仿真分析模型，并對不同邊界條件下的煙氣流場以及液滴軌跡進行分析。計算結(jié)果表明：在濕煙囪排放方案中，將煙囪內(nèi)筒由“

3、直筒型”改為“直筒型+出口漸縮型”的結(jié)構(gòu)對煙囪內(nèi)壁面的凝結(jié)液滴或石膏液滴吸附率的影響不太明顯。但對煙囪出口進行適當?shù)目s徑可以在一定程度上提高煙囪出口煙氣的平均速度，有利于出口煙氣抬升能力的提升，對增強煙氣向周圍環(huán)境空氣的擴散能力或減緩煙囪周圍“石膏雨”現(xiàn)象的發(fā)生具有一定積極作用。在相同條件下，煙氣水平進口時的煙氣流動阻力較豎直進口時要小，但是在相同條件下煙道內(nèi)壁面對凝結(jié)液滴或石膏液滴吸附率的影響卻并不顯著。通過對煙囪內(nèi)煙氣與周圍環(huán)境間換

4、熱過程的分析，從理論上對比分析了干煙囪排放方案和濕煙囪排放方案時煙氣溫降間的關(guān)系。分析結(jié)果表明：在相同條件下，采用濕煙囪排放方案時煙氣流經(jīng)煙囪系統(tǒng)的溫降將遠遠低于采用干煙囪排放方案時的溫降，并且濕煙囪排放方案時的煙氣溫降不會高于干煙囪排放方案時煙氣溫降的1/3。通過對煙囪系統(tǒng)模型在各種工況時的不同排煙溫度以及不同煙道內(nèi)襯材料下的煙氣流場分析可知：在相同條件下，煙氣在煙道系統(tǒng)內(nèi)流動時其流動阻力隨煙道內(nèi)襯采用從復合鈦鋼板、泡沫玻璃磚、凸肩支

5、撐式磚等逐漸增加；隨著排煙溫度的增加，煙氣流動的流動阻力也逐漸增大。通過對煙囪系統(tǒng)內(nèi)部煙氣靜壓強的分析與計算，詳細地討論了不同典型氣候條件和不同排煙溫度對煙囪系統(tǒng)內(nèi)靜壓強分布的影響規(guī)律，分析結(jié)果表明：在相同條件下，由于沿海地區(qū)空氣密度較北方地區(qū)空氣密度大，使得沿海地區(qū)煙囪系統(tǒng)的抽吸力要明顯高于內(nèi)陸地區(qū)和北方地區(qū)，導致沿海地區(qū)的部分煙囪內(nèi)靜壓呈微負壓狀態(tài)，而內(nèi)陸地區(qū)和北方地區(qū)的煙囪內(nèi)煙氣靜壓呈微正靜壓狀態(tài)；隨著排煙溫度的逐漸提高，煙囪系統(tǒng)