噴淋塔是濕法煙氣脫硫工程中的常用設(shè)備，具有阻力小，內(nèi)構(gòu)件少，不易結(jié)垢等優(yōu)點(diǎn)。因此，噴淋塔已成為大型火電廠濕式石灰石煙氣脫硫工藝中的主導(dǎo)塔型。實(shí)際運(yùn)行表明影響濕法煙氣脫硫效率的關(guān)鍵因素是塔內(nèi)復(fù)雜的流場，對于噴淋塔這一反應(yīng)器，僅靠試驗(yàn)難以揭示塔內(nèi)的流動情況，因此數(shù)值模擬在認(rèn)識噴淋塔煙氣流動規(guī)律與設(shè)計方面起著重要的作用。


噴淋塔內(nèi)的氣液分布嚴(yán)重影響系統(tǒng)效率，影響脫硫塔內(nèi)氣液分布的因素主要有煙進(jìn)口方式和與面傾角、噴淋裝置的布和嘴特性（射度半徑等）。噴淋塔內(nèi)脫硫過程中煙氣與漿液的吸收過程是一個典型的氣液兩相流動過程。Euler-Euler方法和Euler-Lagrange方法是現(xiàn)有的兩相流兩大經(jīng)典理論。

Euler-Lagrange方法中的顆粒軌道模型（DPM）是著名的顆粒流體兩相模型之一，它用是著名的顆粒流體兩相模型之一，它用Euler方程描述氣體湍流的連續(xù)相，用Lagrange方程進(jìn)行粒子跟蹤來描述顆離散相，該模型方程進(jìn)行粒子跟蹤來描述顆離散相，該模型優(yōu)于其它兩相流模型的地方是：它是在拉格朗日坐標(biāo)系中模擬顆粒之間碰撞過程的，通過將離散相分成顆粒，將描述運(yùn)動的方程分成顆粒間相互碰撞的作用力方程和流體對每一個顆粒的作用力方程兩部分進(jìn)行模擬的。

運(yùn)用顆粒軌道模型時，只需對做比較少的假設(shè)，單個離散相顆粒也根據(jù)其物理特性直接定，因此方程均是形式較簡單的常微分方程，在模擬復(fù)雜經(jīng)歷(如顆粒凝并、破碎如顆粒凝并、破碎)的顆粒相蒸發(fā)、揮的顆粒相蒸發(fā)、揮發(fā)、燃燒等異相反應(yīng)情況時可以方便簡單進(jìn)行，且避免了離散相的數(shù)值擴(kuò)散，但該模型的方程數(shù)與離散相顆粒是一一對應(yīng)，因此變得極多，計算量得十分龐大，計算過程復(fù)雜。現(xiàn)在，因?yàn)轭w粒軌道模型已經(jīng)被Fluent收納其中，所以該模型的應(yīng)用就變得更廣泛了。

FLUENT進(jìn)行計算的基本假設(shè)：

1.通常送入噴淋塔內(nèi)的煙氣都是已經(jīng)過除塵器處理，因此視為煙氣不含塵的潔凈煙氣；同時，假設(shè)煙氣是不可壓縮的牛頓流體；

2.煙氣的流動為三維、定常流動，且湍流是各向同性的；

3.假設(shè)漿液滴為球形；

4.吸收塔壁面為絕熱；

5.氣與吸收液的反應(yīng)過程幾乎在漿池以上區(qū)域就已完成，因此將面設(shè)定為靜止?fàn)顟B(tài)，且不將漿液池納入計算范圍；

6.將噴淋塔模擬區(qū)域設(shè)定為漿液池液面以上至除霧器下端，并設(shè)定漿液

為反射面、除霧器出口為等壓面；同時，忽略掉塔內(nèi)噴嘴、噴淋層的幾何尺寸等組件對氣液兩相流場的影響。

計算相關(guān)步驟

1.計算模型

設(shè)置DPM模型。

設(shè)置噴嘴Injection的參數(shù)和數(shù)量，以設(shè)計圖紙上的三維直角坐標(biāo)值確定噴嘴位置，以噴嘴液滴出口速度、噴淋夾角和液滴尺寸分布等一系列特性參數(shù)來表征噴嘴的特性。

離散相液滴粒徑分布用Rosin-Rammler模型。

2.邊界條件

設(shè)置質(zhì)量流量入口和壓力出口的流量值、壓力值和溫度。邊界條件的設(shè)置與一般仿真沒有區(qū)別。

3.求解策略

先不考慮離散項(xiàng)計算，只進(jìn)行瞬態(tài)流場計算，收斂后再加入離散型模型計算得到最終結(jié)果。

4.后處理

查看噴淋塔內(nèi)溫度的分布

算例示意