全国能源信息平台|「视频摘要」清华大学杨海瑞教授团队：脱硫湿烟气喷淋冷凝过程数值模拟研究( 三 ) 【能源人都在看

图12 不同烟气流速下出口烟气温度
图13 不同烟气流速下烟气流场分布
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结论1）本文针对600 MW锅炉(试验装置)尾部湿法脱硫系统出口烟气温度高、含湿量大造成的水资源与热能浪费等问题。对脱硫烟气的冷凝过程进行数值模拟研究，讨论了冷凝室本身结构和气液两相参数对传热传质的影响。随喷淋层间距的增大，出口烟气温度先降低后增加，最佳间距为1 m 。两喷淋层间距对于烟气流场和液滴在冷凝室停留时间有重要影响，所以选择合适的喷淋层间距可用较小的经济成本获得较好的冷凝效果。
2）在一定范围内，喷嘴角度越大，液滴覆盖面积越大，气液接触越充分，但依靠增大喷嘴角度提高冷凝率的效果有限。喷嘴张角为60°时冷凝达到较好水平，若继续增大张角，冷凝程度提高幅度小。
3）液滴的直径对热湿交换有重要影响。在不考虑液滴夹带条件下，液滴直径越小，气液接触面积越大，冷凝效果越好，出口烟气温度和含湿量越低。在雾化程度可达到的情况下，尽可能选用雾化程度好的喷嘴有利于冷凝。若雾化程度有限，应尽量使液滴直径在210 μm以下，可将湿烟气从323 K至少冷凝到311.75 K ，对于600 MW机组每小时可回收至少80 t水资源及6.59 MW能量。
4）液气比增大，烟气与水的接触面积增大，为换热创造了有利条件。但液气比增大的代价是耗费水资源。液气比为3 L/Nm3时，可将出口烟气温度降至309.32 K ，达到较为理想的冷凝效果，应结合经济性与冷凝程度综合选定合适的液气比。
5）加大气液两相的温差与水蒸气分压差可有效提高热湿交换动力，有利于烟气显热与潜热的释放。因此在其他运行参数不变的条件下，冷凝水温度越低，出口烟气温度越低，可回收的冷凝水和热量越多。
6）在其他运行参数不变的情况下，烟气最佳流速为3.5 m/s 。合理选择烟气速度可使烟气在冷凝室的停留时间和单位时间、单位面积对流质量处于较高水平，进而促进气液两相的传热传质。
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