深度过滤-烟道蒸发处理脱硫废水的数值模拟

doi:10.11930/j.issn.1004-9649.2016.12.174.06

中国电力 ›› 2016, Vol. 49 ›› Issue (12): 174-179.DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2016.12.174.06

深度过滤-烟道蒸发处理脱硫废水的数值模拟

晋银佳¹，王帅²，姬海宏¹，王丰吉¹，朱跃¹，王朔³

1. 华电电力科学研究院，浙江杭州 310030;
2. 奕工晨天津节能环保科技发展有限公司，天津 300350;
3. 河北华电石家庄裕华热电有限公司，河北石家庄 051430

收稿日期:2016-06-11 修回日期:2016-12-29 出版日期:2016-12-20 发布日期:2016-12-29
作者简介:晋银佳（1986—），男，河南洛阳人，博士，高级工程师，从事火电厂环保技术开发与研究。E-mail: 757107023@qqcom

Numerical Simulation of Desulfurization Wastewater Treatment with in-Depth Filtration-Flue Evaporation Process

JIN Yinjia¹, WANG Shuai², JI Haihong¹, WANG Fengji¹, ZHU Yue¹, WANG Shuo³

1. Huadian Electric Power Research Institute, Hangzhou 310030, China;
2. Yigongchen (Tianjin) Energy Conservation and Environmental Protection Technology Development Company, Tianjin 300350, China;
3. Shijiazhuang Yuhua Thermal Power Plant of Hebei Huadian, Shijiazhuang 051430, China

Received:2016-06-11 Revised:2016-12-29 Online:2016-12-20 Published:2016-12-29

摘要/Abstract

摘要： 脱硫废水烟道蒸发处理工艺所用喷嘴易被脱硫废水中悬浮颗粒物堵塞，为此提出与之配套的深度过滤脱硫废水预处理工艺，将脱硫废水在雾化蒸发前进行固液深度分离预处理。深度过滤处理后，脱硫废水中悬浮物质量浓度可以降低到40 mg/L，水中99%以上的固体颗粒粒径小于1 μm。通过建模理论计算和Fluent软件模拟，对脱硫废水深度过滤-烟道蒸发工艺进行研究，结果表明，烟气温度越高，雾化液滴粒径越小，越有利于雾化废水的蒸发。综合考虑蒸发效果和能耗成本，建议实际工程应用中可将雾化液滴直径控制在60 μm。所得研究结果可供雾化喷射装置设计、烟道蒸发系统运行优化参考。

关键词: 脱硫废水, 预处理, 烟道蒸发, 深度过滤, 数值模拟

Abstract: The atomizing nozzle of the desulfurization wastewater treatment system tends to be blocked by the suspended solids in the water. Therefore, the correlative filtration process is proposed as a pretreatment process, in which the water is thoroughly separated before evaporation. After the filtration, the mass concentration of the suspended solids in the wastewater can be decreased to 40 mg/L with over 99% of the remaining particles smaller than 1 μm. Moreover, the theoretical calculation as well as digital simulation using the Fluent software package is conducted to study the evaporation process. The results show that higher flue gas temperature and smaller liquid drop diameter yield shorter evaporation time. By taking in account of the liquid drop evaporation effects and the energy consumption, it is recommended to make the diameter of the liquid drops under 60 μm in engineering applications. The study results can provide some guidance for the atomizing nozzle system design, as well as the optimization of the treatment process.

Key words: FGD waste water, pretreatment, flue evaporation, deep filtration, numerical simulation

中图分类号:

X511
TM621

晋银佳，王帅，姬海宏，王丰吉，朱跃，王朔. 深度过滤-烟道蒸发处理脱硫废水的数值模拟[J]. 中国电力, 2016, 49(12): 174-179.

JIN Yinjia, WANG Shuai, JI Haihong, WANG Fengji, ZHU Yue, WANG Shuo. Numerical Simulation of Desulfurization Wastewater Treatment with in-Depth Filtration-Flue Evaporation Process[J]. Electric Power, 2016, 49(12): 174-179.

导出引用管理器 EndNote|Ris|BibTeX

链接本文: https://www.electricpower.com.cn/CN/10.11930/j.issn.1004-9649.2016.12.174.06

https://www.electricpower.com.cn/CN/Y2016/V49/I12/174

参考文献

[1] 康梅强，邓佳佳，陈德奇，等. 脱硫废水烟道蒸发零排放处理的可行性分析[J]. 土木建筑与环境工程，2013，3５（S1）：２３８－２４０．
KANG Meiqiang, DENG Jiajia, CHEN Deqi, et al. Analysis on the feasibility of desulfurization wastewater evaporation treatment in flue gas duct without pollution discharge[J]. Journal of Civil, Aichitectural & Environmental Engineering, 2013, 35(S1): 238-240.
[2] 应春华，刘柏辉，戴豪波，等. 脱硫废水排放的控制项目及标准探讨[J]. 热力发电，２００５，３４（９）：６９－７１．
YING Chunhua, LIU Baihui, DAI Haobo, et al. An approach to controlled items and standards for effluent quality of desulfurization waste water [J]. Thermal Power Generation, 2005, 34(9): 69-71.
[3] 潘娟琴，李建华，胡将军. 火力发电厂烟气脱硫废水处理[J]. 工业水处理，20０５，２５（９）：５－７．
PAN Juanqin, LI Jianhua, HU Jiangjun. Power plant wastewater treatment by FGD[J]. Industrial Water Treatment, 2005, 25(9): 5-7.
[4] 吴怡卫. 石灰石-石膏湿法烟气脱硫废水处理的研究[J]. 中国电力，2006，3９（４）：７５－７８．
WU Yiwei. Study on the wastewater treatment in limestone- gymsum wet FGD process [J]. Electric Power, 2006, 39(4): 75-78.
[5] 林丽，张文阳，方勇，等. 湿法脱硫废水化学处理工程实践存在问题探讨[J]. 安全与环境学报，2009，9（１）：45-47.
LIN Li, ZHANG Wenyang, FANG Yong, et al. Suggestions on the ways to improve the current problems in chemical treatment of the sewage from wet flue gas desulfurization [J]. Journal of Safety and Environment, 2009, 9(1): 45-47.
[6] 禾志强，祁利明. 火力发电厂烟气脱硫废水处理工艺[J]. 水处理技术，2010，3６（３）：１３３－１３５．
HE Zhiqiang, QI Liming. Wastewater treatment process of flue gas desulfuerization in the power plant[J]. Technology of Water Treatment, 2010, 36(3): 133-135.
[7] 张志荣，冉景煜. 废水液滴在低温烟气中的蒸发特性数值研究[J]. 环境工程学报，2011，５（９）：２０４８－２０５３．
ZHANG Zhirong, RAN Jingyu. Numerical study on vaporation characteristics of waste water droplet in low temperature flue gas [J]. Chinese Journal of Environmental Engineering, 2011, 5(9): 2048-2053.
[8] 张志荣，冉景煜. 低温低速烟气中液滴破碎临界韦伯数与破碎时间分析[J]. 中国电机工程学报，2012，３２（５）：７８－８５．
ZHANG Zhirong, RAN Jingyu. Analysis on critical we and breakup time during breakup of droplet in low temperature and low velocity flue gas[J]. Proceedings of the CSEE, 2012, 32(5): 78-85.
[9] 刘乃玲. 细水雾特性及其在狭长空间降温效果的研究[D]. 上海：同济大学，2006.
[10] 王补宣. 工程传热传质学（下册）[M]. 北京：科学出版社，1998.
[11] 韩占忠，王敬. FLUENT——流体工程仿真计算实例与应用[M]. 北京：北京理工大学出版社，2009.
[12] 金光，李小川，宋兴旺. 高温气体中水滴蒸发的实验和数值模拟研究[J]. 建筑热能通风空调，2０１１，３０（５）：23－２6，22．
JIN Guang, LI Xiaochuan, SONG Xingwang. Experiment and simulation of droplet evaporation in hot gas [J]. Building Energy & Environment, 2011, 30(5): 23-26, 22.
[13] Rudoff J Schick. An engineer’s practical guide to drop size [R]. Spraying Systems Company of USA, 1997.
[14] 余勇胜. 氨喷雾相变冷却传热特性研究[D]. 重庆：重庆大学，2011.
[15] 刘江虹，廖光煊，范维澄，等. 细水雾灭火技术及其应用[J]. 火灾科学，201１，１０（１）：３４－３８．
LIU Jianghong, LIAO Guangxuan, FAN Weicheng, et al. Introduction of water mist fire suppression technique[J]. Fire Safety Science, 2011, 10(1): 34-38.
[16] 李汝辉. 传质学基础[M]. 北京：北京航空学院出版社，1987.
[17] 赵荣义，范存养，薛殿华，等. 空气调节[M]. 3版. 北京：中国建筑工业出版社，1994.
[18] 刘联胜. 气泡雾化喷嘴的雾化特性及其喷嘴两相流场的实验与理论研究[D]. 天津：天津大学，2001.
[19] 王福军. 计算流体动力学分析——CFD软件原理与应用[M]. 北京：清华大学出版社，2004.
[20] PATANKAR S V. 传热与流体流动的数值计算[M]. 张政，译. 北京：科学出版社，1984.

深度过滤-烟道蒸发处理脱硫废水的数值模拟

Numerical Simulation of Desulfurization Wastewater Treatment with in-Depth Filtration-Flue Evaporation Process

PDF (PC)

可视化

被引次数

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 15

编辑推荐

Metrics

[1]	辛全金, 李晓华, 杨义, 李俊聪, 夏能弘. 基于冗余卷积编解码器的变压器噪声抑制[J]. 中国电力, 2023, 56(4): 112-118.
[2]	张顺, 王振国, 姜文东, 徐枫, 段忠东. 特高压输电塔龙卷风荷载特性的数值模拟[J]. 中国电力, 2023, 56(10): 153-163.
[3]	刘周斌, 朱涛, 姜巍, 张晓波, 王炯耿, 管茜茜, 张秋实, 赵庆良. 储能锂离子电池包冷却系统的数值模拟与结构优化[J]. 中国电力, 2023, 56(10): 202-210.
[4]	赵宁, 冯永新, 林廷坤, 杨青山, 谢志文. 脱硫废水旋转喷雾蒸发与旁路烟道蒸发特性研究[J]. 中国电力, 2022, 55(7): 193-200.
[5]	潘晓伟, 彭烁, 李硕, 周贤, 王长军, 刘峻, 王瑞元. 余热锅炉烟气低温余热回收塔流场均匀性研究[J]. 中国电力, 2022, 55(3): 159-166.
[6]	李飞. 旋转雾化蒸发技术对脱硫废水和烟气的适应性研究[J]. 中国电力, 2021, 54(4): 213-220.
[7]	李飞, 陈海杰, 刘峰均, 谷小兵, 车广民, 白玉勇, 杨林军. 脱硫废水旋转喷雾蒸发特性实验研究[J]. 中国电力, 2021, 54(1): 188-195.
[8]	杨阳, 胡大龙, 黄倩, 许臻, 王璟, 吴火强, 王博. 火电厂废水排放控制政策法规与技术路线综述[J]. 中国电力, 2020, 53(8): 131-138.
[9]	贾西部. 石灰石-石膏湿法脱硫废水排放量深度解析[J]. 中国电力, 2020, 53(8): 139-144,163.
[10]	王晋权, 赵周明, 张志华. 低温余热闪蒸脱硫废水处理系统设计及应用[J]. 中国电力, 2020, 53(8): 151-157,181.
[11]	赵舒然, 韩小渠, 张丹, 刘继平. 燃煤电厂脱硫废水热法零排放技术热成本分析[J]. 中国电力, 2020, 53(7): 184-188,196.
[12]	张千, 倪黎, 豆朝宗, 肖海平. 脱硫废水处理前后喷射Cl析出特性[J]. 中国电力, 2020, 53(7): 197-202.
[13]	王文欣, 高毅, 刘春红, 童小忠, 陈彪, 祁志福, 张勤. 燃煤电厂旁路烟气干燥塔控制技术开发[J]. 中国电力, 2020, 53(1): 147-154.
[14]	雷嗣远, 李海浩, 李乐田, 倪贵东, 孔凡海, 吴国勋, 卞子君. SCR脱硝低负荷投运烟气调温旁路改造设计[J]. 中国电力, 2019, 52(9): 179-184.
[15]	陈海杰, 马务, 刘贡祎, 高攀. W火焰锅炉SNCR脱硝及其对SCR入口流场的影响[J]. 中国电力, 2019, 52(7): 146-153.

模态框（Modal）标题

深度过滤-烟道蒸发处理脱硫废水的数值模拟

Numerical Simulation of Desulfurization Wastewater Treatment with in-Depth Filtration-Flue Evaporation Process

PDF (PC)

可视化

被引次数

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 15

编辑推荐

Metrics