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脱硫后烟囱流场、压力场以及温度场的数值模拟

作　者: 孟令海
导　师: 赵毅
学　校: 华北电力大学
专　业: 环境工程
关键词: 烟囱腐蚀湿法烟气脱硫烟气换热器数值模拟防腐工程
分类号: X701.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

火电厂湿法烟气脱硫技术在燃煤烟气二氧化硫减排方面发挥了重要作用,与此同时对电厂的安全运行也产生了重大的影响。烟气脱硫工程实践表明,电厂烟气经过湿法脱硫后,烟气温度低于烟气酸露点温度,易形成腐蚀性强的冷凝酸液,严重腐蚀烟囱。针对上述问题,本文开展了三方面研究:酸露点是衡量低温腐蚀的重要参数。湿法脱硫后因烟气成分的变化,烟气酸露点将发生一定变化。本文选用了多种煤种,利用国外多种酸露点计算公式,分别计算了脱硫前后烟气酸露点,计算结果表明:从烟囱防腐考虑,烟气脱硫后酸露点预测公式以Verhoff为宜。另外多种酸露点计算公式提示,无论加装GGH与否,脱硫后烟气的温度都在酸露点以下,FGD尾部设备将被腐蚀,均需进行防腐。采用Fluent软件,根据安装GGH与否及进烟方式不同,进行了脱硫后烟囱内流场、压力场及温度场的数值模拟。计算结果表明,经过GGH的烟气压强小于未经GGH的烟气压强,从而可以减轻烟囱内壁的腐蚀;两侧对称进烟方式的烟气对烟囱内壁磨损较单侧进烟方式小,可以延长烟囱运行寿命。模拟计算结果可用于指导烟囱防腐工程。采用修正逸度方程与matlab软件对冷凝酸液浓度进行了数值模拟,揭示了烟气中水蒸气浓度,壁面温度,烟气绝对压力对烟气冷凝酸液浓度的影响,发现冷凝酸液浓度是决定低温面的腐蚀速率和酸沉积速度的关键因素。预测值与相关文献值相吻合。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-9
第1章绪论  9-17
  1.1 研究背景  9-13
    1.1.1 湿法脱硫后烟气的特点及腐蚀性分析  9-10
    1.1.2 脱硫后电厂烟囱结构形式  10-11
    1.1.3 电厂烟囱防腐必要性  11-12
    1.1.4 脱硫系统后烟囱发生腐蚀时的解决方案  12-13
  1.2 烟囱防腐的国内外研究现状  13-15
  1.3 研究内容及意义  15-17
    1.3.1 研究内容  15-16
    1.3.2 研究意义  16-17
第2章烟囱腐蚀的影响因素  17-37
  2.1 脱硫后烟气冷凝酸液浓度对烟囱腐蚀的影响  17-27
    2.1.1 预测模型的建立  17-23
    2.1.2 预测模型的计算  23-24
    2.1.3 预测结果分析  24-27
  2.2 脱硫后烟气温度对烟囱腐蚀的影响  27-34
    2.2.1 烟气酸露点介绍  27-32
    2.2.2 脱硫前后烟气酸露点预测方法选择  32-34
  2.3 其他因素对烟囱腐蚀的影响  34-35
  2.4 小结  35-37
第3章脱硫后烟囱的数值模拟  37-45
  3.1 CFD 技术及相关软件FLUENT 介绍  37-38
  3.2 烟囱的FLUENT 数值模拟  38-44
    3.2.1 模型的预处理  38-39
    3.2.2 模型的计算  39-44
  3.3 小结  44-45
第4章脱硫后烟囱流场的计算结果与分析  45-55
  4.1 两侧对称进烟烟气流场分布  45-49
    4.1.1 1#、2#机组烟囱内烟气流场模拟  45-47
    4.1.2 3#、4#机组烟囱内烟气流场模拟  47-49
  4.2 单侧进烟烟气流场分布  49-54
    4.2.1 1#、2#机组烟囱内烟气流场模拟  49-52
    4.2.2 3#、4#机组烟囱内烟气流场模拟  52-54
  4.3 小结  54-55
第5章脱硫后烟囱压力场及温度场的计算结果与分析  55-64
  5.1 脱硫后烟气对烟囱压力场的影响  55-59
    5.1.1 两侧对称进烟烟气压力场分布  55-57
    5.1.2 单侧进烟烟气压力场分布  57-59
  5.2 脱硫后烟气对烟囱温度场的影响  59-63
    5.2.1 两侧对称进烟烟气温度场分布  59-61
    5.2.2 单侧进烟烟气压力场分布  61-63
  5.3 小结  63-64
第6章结论与展望  64-66
  6.1 结论  64-65
  6.2 展望  65-66
参考文献  66-69
附录  69-73
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果  73-74
致谢  74-75
详细摘要  75-84

脱硫后烟囱流场、压力场以及温度场的数值模拟

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