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半干半湿法烟气脱硫是介于湿法和干法两者之间,相对较新的烟气脱硫技术。与湿法和干法烟气脱硫技术比较,因其投资少、运行费用低、占地少、腐蚀小、脱硫效率较高、工艺可靠,是一种适合我国国情的高效、低成本、实用的烟气脱硫技术。中国环境科学院大气研究所主持研发的一项半干半湿法烟气脱硫技术在山东莱西成功试行之后,与浙江大学合作申请为国家“863”项目。
本文致力于半干半湿法烟气脱硫过程中脱硫塔的仿真研究,是上述项目的辅助研究方法。论文阐述了半干半湿法烟气脱硫反应的机理和特点,针对脱硫塔建立了一系列仿真数学模型,进行了建模及模拟,其中详细介绍了数学模型的建立方法以及模型的算法等内容,并对仿真试验结果进行了分析。研究目的是通过仿真的方法,利用计算机模拟半干半湿法烟气脱硫过程中不同反应条件对脱硫效率和CaSO3转化率的影响,可以节省试验研究的时间和经费,而且可以不受现场条件的约束方便地改变系统参数,从而对系统进行深入研究。研究结果既可用于半干半湿法烟气脱硫技术的科学研究,又可用作相应大型集散控制系统的局部设备程序,具有一定的理论意义和应用价值。
仿真结果表明:系统正常情况下,脱硫效率稳定,达80%以上,出口烟气含硫浓度与进口烟气含硫浓度成正比;随着烟气量的增大,脱硫效率下降,烟气量在6200m3/h以下时脱硫效率能达80%以上;随着入口烟气温度的升高,脱硫效率下降,但下降的幅度不大;脱硫效率受钙硫比的影响较大,随着钙硫比的增加而上升。钙硫比大于3.0时,脱硫效率可达到80%以上。CaSO3的转化率随着氧浓度的增加而相应增加;CaSO3转化率随入口烟气温度的升高而上升;CaSO3的转化率随着相对湿度的增加而增加。