采用CFD數(shù)值計(jì)算方法，在淋浴塔不同煙氣進(jìn)氣速度的條件下，分析了WFGD系統(tǒng)的脫硫效率。研究表明，煙氣入口速度為4~5m/s時(shí)，WFGD系統(tǒng)的流場(chǎng)和壓力場(chǎng)分布有利于脫硫反應(yīng)的進(jìn)行，脫硫反應(yīng)效率高，功耗低，達(dá)到理想的發(fā)電廠(chǎng)煙氣脫硫的節(jié)能環(huán)境保護(hù)效果。

目前，燃煤SO2污染控制技術(shù)可分為燃燒前脫硫、燃燒中脫硫和燃燒后脫硫三大類(lèi)。其中，濕法煙氣脫硫技術(shù)（WFGD）是燃燒后脫硫的技術(shù)，具有吸收劑資源豐富、成本低廉等優(yōu)點(diǎn)，成為世界上技術(shù)最成熟、實(shí)用業(yè)績(jī)最多、運(yùn)行最穩(wěn)定的脫硫技術(shù)。然而，該技術(shù)在電廠(chǎng)實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中的脫硫效率受到許多因素的影響。本文采用CFD數(shù)值計(jì)算方法，在噴淋塔不同煙氣進(jìn)氣速度的條件下對(duì)WFGD系統(tǒng)的脫硫效率進(jìn)行了分析。

1WFGD系統(tǒng)速度分布分析

本文選用WFGD脫硫系統(tǒng)煙氣入口到反應(yīng)器出口煙道之間的區(qū)域?yàn)橛?jì)算區(qū)域。WFGD脫硫反應(yīng)器入口煙道截面為8、m×10m的長(zhǎng)方形截面，入口煙道與垂直方向?yàn)?0°角的煙道出口尺寸為5、m×8m，總高度為31分鐘。為了研究不同速度對(duì)噴霧效率的影響，固定其他影響因素，取漿噴霧速度為5、8m/s，噴霧高度為18m，噴霧量為10kg/s噴霧粒子直徑為10mm，煙氣進(jìn)氣角度為60°時(shí)，煙氣進(jìn)氣速度分別為3、3

通過(guò)觀察分析不同進(jìn)氣速度的流線(xiàn)圖，可以看出，隨著速度的增大，渦流的大小和產(chǎn)生渦流的位置有規(guī)律變化。當(dāng)速度為3 m/s和4 m/s時(shí)，在塔底的左端形成了小渦旋，并逐漸縮小，速度為5 m/s時(shí)，渦旋消失，但當(dāng)速度達(dá)到6 m/s時(shí)，又在上側(cè)形成了渦旋。由此可見(jiàn)，隨著速度的增加，渦旋首先消失，然后逐漸上升。采用同樣的分析步驟后，發(fā)現(xiàn)塔底部的渦旋逐漸縮小，但隨著速度的增加，煙氣進(jìn)口和塔壁的交接處形成了小渦旋，其強(qiáng)度逐漸增大。這可能是因?yàn)檫M(jìn)口角度小，速度方向變化大。煙氣出口處形成渦流，其原因可能與進(jìn)口處形成渦流的原因一致。

2WFGD系統(tǒng)壓力分布分析

不同煙氣進(jìn)口速度時(shí)WFGD系統(tǒng)壓力云圖如圖2所示。

由壓力分布云圖可知，隨著速度的增加，在噴淋裝置上部的壓力逐漸增大，但均勻度基本一致。塔底部的高壓點(diǎn)的位置所有變化，強(qiáng)度都有所增加，且可以觀察到4 m/s時(shí)的壓力分布比3 m/s時(shí)的均勻，5 m/s時(shí)的壓力分布比較紊亂，且在左下角形成了一個(gè)高壓區(qū)。速度為6m/s時(shí)，壓力大，但均勻度高，只在塔底形成小高壓區(qū)，不影響漿與煙的反應(yīng)。分析其產(chǎn)生的原因，隨著進(jìn)口速度的增加，必要的壓力越來(lái)越大，煙與漿對(duì)流速度也越來(lái)越快，漿對(duì)煙的拖拉力越來(lái)越大，流場(chǎng)分布不均勻。

進(jìn)口煙氣流速是淋浴脫硫技術(shù)系統(tǒng)的重要設(shè)計(jì)參數(shù)之一。經(jīng)過(guò)分析計(jì)算，得出了不同速得到了脫硫效率。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，隨著速度的增加，脫硫效率先上升，后下降，在4~4.5麥/s之間達(dá)到最高點(diǎn)。速度超過(guò)5m/s，脫硫效率急劇下降。

3結(jié)論

通過(guò)數(shù)值模擬計(jì)算分析，研究了WFGD系統(tǒng)不同進(jìn)氣速度對(duì)脫硫效果的影響和進(jìn)氣速度分別為3m/s、4.5m/s、6小時(shí)m/s時(shí)的脫硫效率。經(jīng)分析，煙氣入口速度為4~5m/s時(shí)，WFGD系統(tǒng)流場(chǎng)和壓力場(chǎng)分布有利于脫硫反應(yīng)，脫硫反應(yīng)效率高，功耗低，效果理想，可作為工程應(yīng)用的設(shè)計(jì)依據(jù)。