湿法脱硫吸收塔出口直插式氧量探头滤网的温度场模拟

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湿法脱硫吸收塔出口直插式氧量探头滤网的温度场模拟

作者：曾想

来源：《中国科技纵横》2015年第22期

【摘要】随着全球工业制造格局的变化，造就了我国经济快速发展。因此使我国能源消

耗急剧增加。本文章针对湿法脱硫吸收塔出口氧量探头滤网堵塞问题。通过参照实际烟气参数与氧量探头运行时的相关参数，运用成熟的理论模型进行数值模拟；并且分析数值模拟的结果得出氧量探头在相应的烟气温度区间内滤网长度的对应值。为解决滤网堵塞问题提供数值依据。

【关键词】湿法脱硫直插式氧量探头温度场

1 研究背景

随着经济的快速发展全国总装机容量不断上涨。伴随着工业的高速发展与技术的相对落后，电力行业中的燃煤机组仍然是发电企业中的主流。与此同时，伴随着我国工业实力的发展，作为代价自然环境也遭到了严重的破坏。随着政策的调整与各个行业的努力，火电厂作为重大污染源SO2的源头，分分在烟气排放前加装了脱硫装置。湿法脱硫作为脱硫效率最高的

装置也成为了各个火电厂的首选。

本文利用模拟计算的方式，对以氧量探头为代表的脱硫装置出口直插式探头滤网套管金属壁进行温度场的模拟。由于氧量探头内部包含有加热丝（保障锆电池正常运行），因此利用加热丝的余热来加热滤网则是一种不过的选择。文章中用45℃到55℃作为环境参考温度，选择固定的金属导热参数与流体参数，已加热丝至滤网的距离作为变量，采用经典的温度场计算方式进行计算。得到诸多具有参考价值的模拟结果。

2 数学建模

文中氧量探头的模型是基于直插式氧量探头。该种氧量探头测量是通过高温（750℃-840℃）下氧化锆在氧浓度存在差值的情况下产生电势差，通过测量电势差来显示氧量。在特定的安装位置，入脱硫吸收塔出口。由于烟气温度的降低，使得氧量探头前端滤网温度降至露点以下，以至滤网处烟气中水分凝结堵塞滤网。但与此同时由于氧量探头中存在加热丝，使得氧量探头的滤网能通过金属套管获得加热丝的余热提高自身温度蒸发水分。

本文利用上述矛盾通过数值计算的方式找出平衡的区间，为企业氧量探头选型提供理论依据。