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1、第26卷第6期环 境 科 学Vol.26,No.62005年11月Nov.,2005ENVIRONMENTALSCIENCE颗粒轨道模型用于烟气脱硫喷淋塔两相流数值模拟111322赵 ,田贺忠,郝吉明,张华,刘汉强(1.清华大学环境科学与工程系,北京 100084;2.北京国电龙源环保工程有限公司,北京 100761)摘要:以FLUENT软件为计算工具,采用Euler2Lagrange方法模拟喷淋塔内部气液两相流动.气相用标准k2ε湍流模型描述,喷淋液滴用颗粒轨道模型描述.综合考虑颗粒受力分析、颗粒湍流扩散以及气液两相耦合3方面影响因素对颗粒轨道模型进行设置,从液滴粒径分布、液滴出
2、口速度、喷淋夹角3个方面对喷嘴射流源进行精确定义.模拟结果表明:喷淋塔内轴向气速分布均匀;中空锥形的喷嘴设计使喷淋液形成伞状雨帘,有效防止烟气短流;塔内液滴浓度分布存在中间高、边缘低的问题,可通过改进喷嘴布置方案加以改进;颗粒轨道模型能够较好地预测喷淋塔内两相流动.关键词:颗粒轨道模型;烟气脱硫;喷淋塔;数值模拟中图分类号:X70113文献标识码:A文章编号:025023301(2005)0620033205ParticleTrajectoryModelUsedinNumericalSimulationofFlueGasDesulfuriza2tionSprayTower11122ZHA
3、OZhe,TIANHe2zhong,HAOJi2ming,ZHANGHua,LIUHan2qiang(1.DepartmentofEnvironmentalScienceandEngineering,TsinghuaUniversity,Beijing100084,China;2.BeijingSPLongyuanEnvironmentalProtectionEngineeringCo.Ltd.,Beijing100761,China)Abstract:Thecommercialcomputationalfluiddynamics(CFD)softwareFLUENTisusedtopr
4、edictthetwo2phaseflowinafluegasdesulfurization(FGD)spraytower.TheEuler2Lagrangemethodisused,inwhichthegasflowisdescribedwithstandardk2εturbu2lencemodel,andthemotionoftheliquiddropletsisdescribedwiththeparticletrajectorymodel.Theprocedureofmodeldefinition,includingforceanalysisofliquidparticle,gas
5、turbulentdispersionandthegas2liquidcouplingmethod,ispresented.Theresultsshowthattheuniformityofaxialgasvelocityinthespraytowerissatisfactory,andthehollowspraynozzleusedinthetowercanefficientlypreventshort2circuitingofthefluegas.Theconcentrationofliquiddropletsinthecentralregionishigherthannearthe
6、wall,andthisproblemcanbesolvedbyoptimizingthearrangementofthespraynozzlesnearthewall.Modelpredictionsforparticletrajectoryareshowntobeingoodagreementwithexperimentalresults,andtheparticletrajectorymodelcanpredictthetwo2phaseflowinthespraytowersuccessfully.Keywords:particletrajectorymodel;fluegasd
7、esulfurization(FGD);spraytower;numericalsimulation 烟气脱硫喷淋塔是湿法烟气脱硫的核心设备,Lagrange颗粒轨道模型描述.其内部两相流动状态直接影响压降(能耗)、除雾效模拟用到的设计、运行参数均取自北京国电龙率、气液传质及脱硫效率等脱硫塔的重要性能参数.源环保工程公司江阴夏港电厂二期脱硫吸收塔,主近年来,国内外学者采用多种方法对烟气脱硫喷淋要参数列于表1.[1～3]塔内两相流场
