液固两相低压旋流雾化喷嘴数值模拟与实验研究
喷嘴的应用范围几乎包含所有工业领域、交通运输、农业生产，以及人民日常生活。除了人们熟知的燃用各种燃料(气体、液体和固体燃料)的燃烧设备和装置外，在非燃烧工业设备上也有广泛应用。在电厂及垃圾焚烧厂中，半干法烟气脱硫工艺几乎无一例外地涉及到雾化喷嘴。炉内喷钙尾部增湿脱硫工艺和循环流化床脱硫工艺要用雾化喷嘴给烟气增湿。石灰浆雾化喷嘴是喷雾干燥烟气脱硫装置的核心部件，对烟气脱硫有着重要的影响。石灰浆是一种特殊的介质，与水或油的雾化相比，石灰浆是液-固悬浊液，固体颗粒含量大，对喷嘴磨损严重，密度及粘度大，雾化困难，并且具有腐蚀性，这就对石灰浆雾化喷嘴提出了更高的要求。因此对喷嘴的结构及雾化性能进行优化，具有非常重要的工程实用价值。
本文设计低压旋流雾化喷嘴以期达到半干法脱硫的工艺要求。采用数值模拟与试验研究相结合的方法对喷嘴的流动及阻力状况进行研究并对喷嘴结构进行优化，研究结果表明，对于半干法烟气脱硫工艺中低压旋流雾化喷嘴，最佳的结构参数为：喷嘴切向槽数为4槽，切向槽张角6°，旋流室长度1.5mm，旋流室收缩角90°，喷孔长1mm，旋流室与喷孔直径比D/do=4～6.5，旋流室直径与入口宽度比D/b=6～8，切向槽长宽比L/b=3～4。另外对喷嘴雾化角的影响因素进行了讨论，喷嘴雾化角随切向槽角度和旋流室角度的增大而增大，随浆液浓度、颗粒大小的增大而减小。本文还在搭建的喷嘴雾化性能测试实验台上对喷嘴进行了测试，对不同结构尺寸的喷嘴进行雾化质量测量，从实验的角度对喷嘴雾化性能的影响因素及最佳结构的雾化喷嘴进行研究，结果与数值模拟结果吻合较好。通过数值模拟和实验研究相结合的方法提出了适用于半干法烟气脱硫的石灰浆低压旋流雾化喷嘴。
半干法烟气脱硫;低压旋流雾化喷嘴;渐扩切向槽;旋流室;液固两相流;烟气脱硫;数值模拟
重庆大学
硕士
热能工程
张力
2006
中文
TK263.4;TK223.27
67
2007-04-29（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）