循环流化床脱硫塔7孔文丘里出口锥段优化

【摘 要】7孔文丘里循环流化床脱硫塔应用于大型烟气脱硫工程，具有均布烟气的作用。文丘里出口锥段为脱硫喷水区，该区域是否出现脱硫剂粘壁现象，是影响脱硫工程质量的关键因素。现以100万m3/h（工况），160℃的烟气为例，采用FLUENT三维流体软件，数值模拟文丘里扩散段角度为45°，40°，35°，30°时，烟气在塔内的流场，比较该角度对塔内烟气流场的影响。其结果如下：各模型烟气冲击高度相同；当锥角为35°时，烟气未发生偏心流动，塔内涡流区均匀分布，有效阻碍高温烟气与塔壁的接触，避免发生粘壁现象。

【关键词】文丘里；冲击高度；扩散段锥角；7孔；循环流化床

在大型烟气脱硫工程中，7孔文丘里应用广泛，具有均布烟气、减少脱硫塔整体尺寸等作用。该类型的文丘里由7个小文丘里和1个渐扩段组成。由于锥段为脱硫喷水区，该区域是否出现脱硫剂粘壁现象，是影响脱硫工程质量的关键因素。因此本文重点研究该段锥角对烟气流场的影响。

1 数值模拟

现以100万m3/h（工况），160℃的烟气为例，采用FLUENT三维流体软件，数值模拟文丘里扩散段角度为45°，40°，35°，30°时，烟气在塔内的流场。

图1 脱硫塔结构尺寸

模拟结果如下：

图2 脱硫塔内平行烟气流向截面的烟气流场

图2表明：该截面内，烟气在塔内的冲击高度相同，延伸至塔体直段约三分之一处；锥角为35°的塔体内，烟气未发生偏移现象，速度梯度均匀，其他锥角的塔体内，烟气都受转向离心力的作用，向进气方向偏移；各塔内都存在烟气涡流，锥角为35°的塔体内，涡流对称布置，分布于锥段两侧，其他锥角的塔体内，涡流分布于锥段左侧。

图3 脱硫塔内垂直烟气流向截面的烟气流场

图3表明：该截面内，烟气的冲击高度随锥角的减小而减小，锥角为30°的塔体内，烟气均布迅速，冲击高度未超过锥段；烟气在该截面内，未发生偏移；锥角为45°，40°，35°的塔体内，锥段两侧形成涡流区，锥角为30°的塔体内未形成涡流。

2 结果分析