• 论文
主办单位:煤炭科学研究总院有限公司、中国煤炭学会学术期刊工作委员会
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

  • 单位

    安徽工业大学建筑工程学院安徽威达环保科技股份有限公司

  • 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,设计四因素三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:一体化模拟相比与单体模拟更贴近工程实际,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60h,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400mm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范围内的区域明显增多。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%。脱硝段第一层催化剂上侧1000mm处浓度与温度分布偏差系数均降至10%以下。研究结果为烧结烟气脱硫-除尘-脱硝系统的结构优化提供新的方法与思路,为工程提供重要的技术指导。

  • 关键词

    烧结烟气脱硫-除尘-脱硝正交试验流场均匀性数值模拟

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