NGD反应器气相流场及能耗特性研究 论文

高倍率灰钙循环脱硫（NGD）技术具有投资和运行成本低、占地面积小、节水和可避免有色烟羽等优点，在燃煤工业锅炉领域具有较好的发展前景，而已有研究主要关注脱硫反应过程及其影响因素，尚缺乏对NGD反应器内流场和能耗的认识。笔者基于熵产分析方法建立了NGD反应器能耗的定量分析模型，NGD反应器能耗包含因烟气散热引起的能耗和黏性流体流动引起的能耗，其中，黏性流体流动引起的能耗包含湍流耗散和壁面摩擦，此外，由于NGD反应器高度达20m以上，其进、出口压降还应考虑位置势能变化，因此，NGD进、出口压降包含位置势能变化、湍流耗散和壁面摩擦引起的压降。以某30 t/h煤粉工业锅炉配套的NGD反应器为研究对象，采用CFD方法模拟脱硫反应器内的流场分布，并在此基础上通过能耗分析模型研究脱硫反应器内的能耗组成和分布。结果表明，CFD方法和能耗分析模型计算的NGD进、出口压降与测量值的偏差分别为0.4%和9.6%，因此，CFD方法和能耗分析模型能较为准确地预测脱硫反应器内黏性流体流动引起的能耗，NGD反应器内黏性流体流动和烟气散热引起的能耗分别占NGD总能耗的96.2%和3.8%，可见黏性流体流动对NGD能耗起