山东神华山大能源环境有限公司
1 概述
湿法脱硫塔在电厂、冶金等行业广泛使用，塔内流场的稳定性和均匀性是其高效脱硫的保证之一。CFD技术在湿法脱硫中的应用，通过模拟脱硫系统内的烟气系统，分析其内部气体、液滴等的运动行为，选择合理的导流/整流装置等，保证装置的设计参数达到相关标准、技术规范的要求，保证装置性能。
CFD技术模拟范围是从脱硫塔入口喷淋层后至脱硫塔出口的所有烟气系统，包含脱硫塔入口、脱硫塔本体等，同时考虑其内构件（旋汇耦合器、喷淋、除雾除尘器等）的影响。
2 CFD模拟及结果分析
2.1网格划分及边界条件
网格是CFD模型的几何表达形式。复杂的模型生成网格所需的时间常常大于CFD计算的时间。计算根据某电厂脱硫塔初步设计方案，进行三维建模，采用四面体和六面体网格的分区法对三维模型进行网格划分。结合模型外形及尺寸，分析模型的特点，为精确模拟系统情况，对局部的网格进行了加密。
工程模型依据脱硫入口设计参数进行设置，入口为速度入口，出口为压力出口，壁面采用标准壁面函数。为防止壁面非线性发散，采用低松弛迭代的变松弛系数法。
2.2数学模型
在数值模拟试验过程中，数学模型的选取对计算结果起着至关重要的作用。大型电站锅炉中选择性催化还原（SCR）烟气脱硝过程是十分复杂的，它涉及到气相湍流流动、气液两相流动、传热传质及流动混合等过程。
4 结论
通过CFD计算，可以指导脱硫塔设计，通过计算调整内构件的位置和结构，保证脱硫塔内烟气均匀性良好，可以有效提高塔体的气液接触时间和湍动作用，进而达到较高的脱除效率，塔体的气流分布均匀也可以提高除雾除尘器的除尘效率，具有协同作用。CFD技术对脱硫塔设计具有重要的指导意义。
参考文献：
(1)王福军.CFD软件原理与应用.北京：清华大学，2004
(2)陶文铨.计算流体动力学分析-CFD软件原理与应用.北京：科学出版社，2000
(3)郝吉明，王书肖，陆永琪.燃煤二氧化硫污染控制技术手册.北京：化学工业出版社，2001
(4)钟洪铃.湿法脱硫立式吸收塔塔内过程的数值模拟.硕士论文.北京：华北电力大学，2004
论文作者:李宗强
论文发表刊物:《中国电气工程学报》2019年第1期
论文发表时间:2019/4/24
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