本发明专利技术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。反应效率。反应效率。
【技术实现步骤摘要】
一种烟气脱硫流场模拟方法、系统和装置
[0001]本申请实施例涉及烟气脱硫
，具体涉及一种烟气脱硫流场模拟方 法、系统和装置。
技术介绍
[0002]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。
[0003]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。
技术实现思路
[0004]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。
[0005]为了解决上述技术问题，本申请实施例提供如下技术方案：
[0006]一种烟气脱硫流场模拟方法，所述方法包括：
[0007]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；
[0008]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；
[0009]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；
[0010]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；
[0011]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。
[0012]进一步地，所述方法还包括：
[0013]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；
[0014]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。
[0015]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：
[0016]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；
[0017]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；
[0018]建立除雾器进口的流体动力模型，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％，则调整喷淋层喷嘴的布置；
[0019]建立除雾器出口的流体动力模型，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％，则在吸收塔出口弯头处设置导 流板调整流场。
[0020]进一步地，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，具体包括：
[0021]分别比对判定当前流场分布图与任一流场分布模板之间的流场边界相似 度、计算域相似度、计算域内的速度分布相似度、温度分布相似度、压力分布 相似度和浓度分布相似度；
[0022]判定各相似度条件中的至少80％的相似度达到阈值，则判定当前流场分布 图与任一流场分布模板的相似度达到相似度阈值。
[0023]进一步地，所述建立流场模型，具体包括：
[0024]根据流场边界范围内的烟气流动时湍流的情况，建立湍流模型；
[0025]针对于脱硫塔内的烟气均流装置、除雾器层压降，根据公式 建立多孔介质模型；
[0026]其中，S
i
为i方向上动量源项，Pa/m；μ为流动动力粘度，Pa
·
s；a为介质 渗透性；v
i
为i向速度分量，m/s；ρ为密度，kg/m3；C2为内部阻力因子，1/m。
[0027]进一步地，所述速度离散偏差利用以下公式计算得到：
[0028][0029]其中：
[0030][0031]其中，C
v
为标准偏差系数；σ为标准偏差；为平均值。
[0032]本专利技术还提供一种烟气脱硫流场模拟系统，所述系统包括：
[0033]模板数据库生成单元，用于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；
[0034]流场模型生成单元，用于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；
[0035]流程分布图生成单元，用于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；
[0036]历史数据比对单元，用于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；
[0037]调整方案输出单元，用于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。
[0038]进一步地，所述系统还包括障碍物模型生成单元，用于：
[0039]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；
[0040]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。
[0041]本专利技术还提供一种烟气脱硫流场模拟装置，所述装置包括：数据采集装置、 处理器和存储器；
[0042]所述数据采集装置用于采集数据；所述存储器用于存储一个或多个程序指 令；所述处理器，用于执行一个或多个程序指令，用以执行如上所述的方法。
[0043]本专利技术还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机存储介质中包含一个 或多个程序指令，所述一个或多个程序指令用于执行如上所述的方法。
[0044]本专利技术所提供的烟气脱硫流场模拟方法、系统和装置，根据流场数值模拟 结果，提供目标系统和设备的改进方案，并将气象条件融合在流场模型的生成 过程中，考虑到了现场环境因素对建模准确性的影本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种烟气脱硫流场模拟方法，其特征在于，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。2.如权利要求1所述的烟气脱硫流场模拟方法，其特征在于，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。3.如权利要求1所述的烟气脱硫流场模拟方法，其特征在于，所述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，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；建立除雾器进口的流体动力模型，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％，则调整喷淋层喷嘴的布置；建立除雾器出口的流体动力模型，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％，则在吸收塔出口弯头处设置导流板调整流场。4.如权利要求1所述的烟气脱硫流场模拟方法，其特征在于，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，具体包括：分别比对判定当前流场分布图与任一流场分布模板之间的流场边界相似度、计算域相似度、计算域内的速度分布相似度、温度分布相似度、压力分布相似度和浓度分布相似度；判定各相似度条件中的至少80％的相似度达到阈值，则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。5.如权利要求1所述的的烟气...
【专利技术属性】
技术研发人员：聂鹏飞，张家荣，高志，
申请(专利权)人：聂鹏飞，
类型：发明
国别省市：
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