[发明专利]一种烟气脱硫流场模拟方法、系统和装置

说明书

本发明公开了一种烟气脱硫流场模拟方法、系统和装置，方法包括：建立包括流场分布模板和对应结构调整方案的模板数据库；获取所述目标脱硫设备所在场地的气象数据，结合气象数据并基于目标脱硫设备的结构尺寸建立流场模型；基于目标脱硫系统和设备的预期运行条件和烟气情况，模拟烟气通道内预设段的流场分布，并生成当前流场分布图；判定当前流场分布图与任一流场分布模板的相似度达到相似度阈值，则输出与该流场分布模板相对应的结构调整方案，以便根据该结构调整方案调整目标脱硫系统和设备的结构参数。基于流场模拟结果，对系统和设备设计参数进行修正和优化，以使气、液两相流场更趋均匀化，气液接触更充分，提高了设备的反应效率。

技术领域

本申请实施例涉及烟气脱硫技术领域，具体涉及一种烟气脱硫流场模拟方法、系统和装置。

背景技术

我国是世界上最大的煤炭消费国，煤炭占一次性能源消费总量的70％左右。而火电行业是SO₂排放的主要来源，火电厂的SO₂排放量占全部SO₂排放量的40％以上。自20世纪90年代以来，我国火电行业使用烟气脱硫技术对SO₂的排放进行控制，收到了良好的效果。基于石灰石-石膏的湿法脱硫工艺因其技术成熟、脱硫效率高、吸收剂来源丰富、价格低廉、副产品可利用等特点而得到了广泛应用，成为目前燃煤电厂烟气脱硫应用最普遍的方法。

而在烟气脱硫设备的运行过程中，如何评估烟道和吸收塔内的动态特性，并基于流场模拟结果，对脱硫烟气系统和设备设计参数进行修正和优化，从而使得气、液两相流场更趋均匀化，气液接触更充分，以提高系统和设备的反应效率，就成为本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

为此，本申请实施例提供一种烟气脱硫流场模拟方法、系统和装置，以至少部分解决现有技术中烟气脱硫动态特性模拟困难的技术问题，从而基于流场模拟结果，对设备设计参数进行修正和优化，以使气、液两相流场更趋均匀化，气液接触更充分，以提高设备的反应效率。

为了解决上述技术问题，本申请实施例提供如下技术方案：

一种烟气脱硫流场模拟方法，所述方法包括：

建立包括流场分布模板和对应结构调整方案的模板数据库；

获取所述目标脱硫设备所在场地的气象数据，结合气象数据并基于目标脱硫设备的结构尺寸建立流场模型；

基于目标脱硫设备的预期运行条件和烟气情况，模拟烟气通道内预设段的流场分布，并生成当前流场分布图；

判定当前流场分布图与任一流场分布模板的相似度达到相似度阈值，则输出与该流场分布模板相对应的结构调整方案，以便根据该结构调整方案调整目标脱硫设备的结构参数；

判定当前流场分布图与任一流场分布模板的相似度达到相似度阈值，则根据偏差值计算相应指标的结构调整数据，并形成新的结构调整方案，输出新的结构调整方案，并更新所述数据库。

进一步地，所述方法还包括：

获取烟气通道内的所有障碍物截面数据，判定障碍物截面超过截面阈值，则将超过截面阈值的所有障碍物作为障碍模拟数据；

将所述障碍物模拟数据作为当前流场分布图生成的参考值。

进一步地，所述基于目标脱硫系统和设备的预期运行条件和烟气情况，模拟烟气通道内预设段的流场分布，并生成当前流场分布图，具体包括以下至少一者：

建立吸收塔入口烟道的流体动力模型，并基于其流体动力模型计算吸收塔入口的速度离散偏差，若速度离散偏差大于15％，则在吸收塔上游段设置导流板以调整流场；

建立烟气均流装置的流体动力模型，并基于其流体动力模型计算烟气均流装置的速度离散偏差，若速度离散偏差大于15％时，则对烟气均流装置局部开孔率进行调整或更换为异形烟气均流装置；