一种间接空冷机组烟塔合一烟囱高度的获取方法技术

一种间接空冷机组烟塔合一烟囱高度的获取方法，采用风洞物理模拟获取烟囱高度：将冷却塔模型和烟囱模型置于风洞中，在不同的环境风速、烟囱高度的条件下，采用释放示踪烟雾的方法，观察并记录烟气在冷却塔内的抬升、扩散和排放情况，定性地确定最佳烟囱高度；用粒子图像速度场仪测量塔内气流及烟气的速度分布，定量地获得不同条件下不同高度烟囱的排烟状况，该方法能够在在不同的环境风速、烟囱高度的条件以及不同工况下，定性地确定最佳烟囱高度，定量地获得不同条件下不同高度烟囱的排烟状况，其步骤简单，操作快捷，实验过程直观，能准确的获取到烟囱的最佳高度。

A method to obtain the height of the chimney with the combined smoke tower of indirect air cooling unit

【技术实现步骤摘要】
一种间接空冷机组烟塔合一烟囱高度的获取方法
本专利技术涉及火电厂排烟
，具体为一种间接空冷机组烟塔合一烟囱高度的获取方法。
技术介绍
烟塔合一技术，即取消火电厂中的烟囱，将脱硫后的烟气送入自然通风冷却塔与冷却塔气流一起排入大气中。烟塔合一技术利用冷却塔巨大的湿热空气上升气流对脱硫后的净烟气形成包裹和抬升，从而促进烟气中污染物的扩散。采用该技术可以省略火电厂湿法烟气脱硫系统的再热器和烟囱，大大简化了火电厂的烟气系统，减少了设备投资。烟塔合一技术于20世纪70年代起源于德国，目前其已发展成了一项相当成熟的技术。随着我国烟气脱硫技术的广泛应用，烟塔合一技术也逐渐引起了广泛关注。2006年12月国内第一个应用烟塔合一技术的工程投运，至今，已有数十台机组采用了烟塔合一排烟技术。湿法脱硫后的净烟气仍含有一定量的SO2、SO3、NOx、HF、HCl等有害气体，含有有害气体的净烟气会在冷却塔塔壁上凝聚，对冷却塔内壁产生强烈的酸腐蚀。所以，如何设置冷却塔的排烟烟囱，是烟塔技术应用中需要重点考虑的问题。排烟方式拟采用两机合用一座空冷塔的烟塔合一时，2台机组各用一只烟囱排烟。由于采暖季节，热能中的大部分要对外供热，而且最严酷的工况下，可能只有一台机组运行。这时，空冷塔内的气流速度很低，按通常的烟囱高度设计，可能会造成烟气在空冷塔内长时间滞留，从而带来烟气对空冷塔内壁的腐蚀问题。为了防止在最不利工况和环境条件下出现这种情况，需要一种可靠的获取间接空冷机组烟塔合一烟囱高度的方法。基于此，本专利技术设计了具体为一种间接空冷机组烟塔合一烟囱高度的获取方法，以解决上述问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种间接空冷机组烟塔合一烟囱高度的获取方法，该方法步骤简单，操作快捷，实验过程直观，能准确的获取到烟囱的最佳高度。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种间接空冷机组烟塔合一烟囱高度的获取方法，采用风洞物理模拟获取烟囱高度：将冷却塔模型和烟囱模型置于风洞中，在不同的环境风速、烟囱高度的条件下，采用释放示踪烟雾的方法，观察并记录烟气在冷却塔内的抬升、扩散和排放情况，定性地确定最佳烟囱高度；用粒子图像速度场仪测量塔内气流及烟气的速度分布，定量地获得不同条件下不同高度烟囱的排烟状况。本专利技术如上所述的间接空冷机组烟塔合一烟囱高度的获取方法，进一步的，采用完全相似的相似准则确定风洞物理模拟的实验参数。本专利技术如上所述的间接空冷机组烟塔合一烟囱高度的获取方法，进一步的，由几何相似确定空冷塔模型和烟囱模型的几何尺寸。本专利技术如上所述的间接空冷机组烟塔合一烟囱高度的获取方法，进一步的，按如下公式，根据原型流动的升速确定模型烟气出口升速和空冷塔内气流升速，本专利技术如上所述的间接空冷机组烟塔合一烟囱高度的获取方法，进一步的，按如下公式，根据速度比相等确定模拟试验的水平风速，本专利技术如上所述的间接空冷机组烟塔合一烟囱高度的获取方法，进一步的，由模型对应的烟气排放速度计算出模拟试验的烟气流量。本专利技术如上所述的间接空冷机组烟塔合一烟囱高度的获取方法，进一步的，按如下公式，根据密度比相等计算模拟烟气气体密度、烟气加热的温度以及冷烟气的流量，本专利技术如上所述的间接空冷机组烟塔合一烟囱高度的获取方法，进一步的，在四种工况下进行模拟实验：(1)冬季供热，一台机组运行，不掺混空气；(2)冬季供热，一台机组运行，掺混空气；(3)冬季供热，二台机组运行，不掺混空气；(4)冬季供热，二台机组运行，掺混空气。本专利技术如上所述的间接空冷机组烟塔合一烟囱高度的获取方法，进一步的，所述冷却塔模型为由透明材料制成。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术通过风洞物理模拟的方法，采用完全相似的相似准则确定风洞物理模拟的实验参数，利用风洞模拟烟塔的周围环境，通过几何相似远离将原型缩小，模型小巧，便于实验的操作，能够在在不同的环境风速、烟囱高度的条件以及不同工况下，定性地确定最佳烟囱高度，定量地获得不同条件下不同高度烟囱的排烟状况，其步骤简单，操作快捷，实验过程直观，能准确的获取到烟囱的最佳高度。本专利技术的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本专利技术的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。附图说明图1为本专利技术冬季供热，二台机组运行，不掺混空气，142.5m高的烟囱在9m/s环境风速下烟气没有接触塔壁的示意图。图2为本专利技术冬季供热，二台机组运行，不掺混空气，142.5m高的烟囱在9m/s环境风速下某时刻的塔内速度分布示意图。具体实施方式下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术对秦皇岛开发区火电厂间接空冷机组烟塔合一烟囱高度进行获取，热电联产包括2×350MW国产、燃煤、超临界、一次中间再热、抽凝式、间接空冷机组，同步建设烟气脱硫设施和烟气脱硝设施。排烟方式采用两机合用一座空冷塔的烟塔合一，2台机组各用一只烟囱排烟，在对外供热情况下，空冷塔换热方式分掺混空气和不掺混空气，机组分一台机组运行和两台机组运行。以下实施例在回流式风洞中进行，风洞试验段宽4m，高3m，长24m；总体长69m，宽25m，高10m，风速范围0～30m/s；风速廓线和湍流强度的测量使用IFA300智能流动分析仪，即热膜风速仪。其测量探头为直径20μm，长6mm镀铂膜的玻璃丝，不仅对流场基本没有干扰，而且响应频率非常高，可达到40kHz以上，适用于测量流动的湍流特性，每次在使用IFA300之前都进行标定，以保证其测量精度；粒子图像速度场仪(PIV)，由激光片光源、粒子释放系统(烟雾发生器)、高速摄像系统和数据采集和分析系统组成，它通过对流场高速摄影获得的图片中粒子的移动轨迹的分析获得速度场的分布；可视化实验通过从烟囱内释放符合相似准则的可见烟气，用摄像机记录烟气的排放过程研究各种工况、环境风速和不同烟囱高度条件下的烟气排放情况。风洞实验参数的确定：根据烟羽抬升和扩散的理论，在欧拉坐标系中，系综平均的烟羽抬升高度和污染物浓度C(x，y，z)可以表示成下式：h(x)＝f1(x,hs,d,u,w,ρs,ρa,ν,g)C(x,y,z)＝f2(Q,x,y,z,hs,d,u,w,ρs,ρa,ν,g)式中：Q—源排放率；α—烟气中含污染物的百分率；d—烟囱出口内径；hs—烟囱高度；u—烟羽厚度上的平均风速；w—烟流排放风速；ρa、ρs—空气和烟流密度；v—烟流运动粘度，假定与空气运动粘度相同；g—重力加风速。经转化得：上两式的右端无量纲参数中，除了后面4个参数外，均可通过几何相似实现。因此，精确地模拟烟流抬升和扩散之关本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种间接空冷机组烟塔合一烟囱高度的获取方法，其特征在于，采用风洞物理模拟获取烟囱高度：将冷却塔模型和烟囱模型置于风洞中，在不同的环境风速、烟囱高度的条件下，采用释放示踪烟雾的方法，观察并记录烟气在冷却塔内的抬升、扩散和排放情况，定性地确定最佳烟囱高度；用粒子图像速度场仪测量塔内气流及烟气的速度分布，定量地获得不同条件下不同高度烟囱的排烟状况。/n

【技术特征摘要】
1.一种间接空冷机组烟塔合一烟囱高度的获取方法，其特征在于，采用风洞物理模拟获取烟囱高度：将冷却塔模型和烟囱模型置于风洞中，在不同的环境风速、烟囱高度的条件下，采用释放示踪烟雾的方法，观察并记录烟气在冷却塔内的抬升、扩散和排放情况，定性地确定最佳烟囱高度；用粒子图像速度场仪测量塔内气流及烟气的速度分布，定量地获得不同条件下不同高度烟囱的排烟状况。


2.根据权利要求1所述的一种间接空冷机组烟塔合一烟囱高度的获取方法，其特征在于：采用完全相似的相似准则确定风洞物理模拟的实验参数。


3.根据权利要求2所述的一种间接空冷机组烟塔合一烟囱高度的获取方法，其特征在于：由几何相似确定空冷塔模型和烟囱模型的几何尺寸。


4.根据权利要求3所述的一种间接空冷机组烟塔合一烟囱高度的获取方法，其特征在于：按如下公式，根据原型流动的升速确定模型烟气出口升速和空冷塔内气流升速，





5.根据权利要求4所述的一种间接空冷机组烟塔合一烟囱...

【专利技术属性】
技术研发人员：鲁凤鹏，郝天明，薛常海，丁力，田文鑫，孙宝泉，孙志强，马彬，李彬，赵峰，赵光士，
申请(专利权)人：京能秦皇岛热电有限公司，
类型：发明
国别省市：河北;13