烧结烟气脱硫-除尘-脱硝系统流场模拟及结构优化

作     者：曹博文 钱付平 刘哲 王来勇 徐兵 黄乃金 吴昊 CAO Bowen;QIAN Fuping;LIU Zhe;WANG Laiyong;XU Bing;HUANG Naijin;WU Hao

作者机构：安徽工业大学建筑工程学院安徽马鞍山243032 安徽威达环保科技股份有限公司安徽合肥230041 

出 版 物：《煤炭学报》 (Journal of China Coal Society)

年 卷 期：2020年第45卷第10期

页      码：3589-3599页

摘      要：烧结烟气作为钢铁行业污染物的主要排放源,对其进行有效治理是实现超低排放的关键。为改善某钢厂烧结烟气脱硫-除尘-脱硝系统的流场分布,提高系统的运行效率,利用计算流体力学商业软件ANSYS-Fluent对该系统流场进行数值模拟,分析一体化模拟的可行性与计算成本,通过速度、浓度、温度分布及其偏差系数对流场均匀性进行定性与定量评估。在此基础上,设计4因素3水平多指标正交试验,分析不同结构参数的脱硫塔渐扩管、除尘段入口区域、导流片和静态混合器等对系统流场均匀性的影响,并得到结构优化的最佳组合方案。结果表明:一体化模拟与单体模拟相比更贴近工程实际,能更准确地分析除尘段与脱硝段的流场。一体化模拟网格数约为1600万,并行计算时间约为60 h,计算成本在可接受范围之内。改进方案中通过减小脱硫塔渐扩管角度、将除尘段进口直管改为渐扩管以及增设弧度为75°的导流片和格栅间距为400 mm的静态混合器,系统的流场均匀性显著提高。脱硫段主床高度1/2处无量纲流速在0.5~1.5的区域明显增多。除尘段中心剖面的速度分布偏差系数分别降低了7.6%与9.6%。脱硝段第1层催化剂上侧1000 mm处浓度与温度分布偏差系数均降至10%以下。

主 题 词：烧结烟气 脱硫-除尘-脱硝 正交试验 流场均匀性 

学科分类：083002[083002] 0830[工学-生物工程类] 081702[081702] 08[工学] 0817[工学-轻工类] 

核心收录：

D　O　I：10.13225/j.cnki.jccs.2019.0998

馆 藏 号：203990748...