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                  煙氣脫白中“白煙”的形成和消散機理

                  基本信息:   1·“白煙”的形成和消散機理   “白煙”成分復雜,物性多變。為了分析“白煙”的形成和消散機理,將“白煙”視為濕空氣,用濕空氣與環境空氣的混合過程來詮釋“白煙”的形成與消散。   假定“白煙”在煙囪出口的狀態點為A,環境空氣的狀態點為E,“白煙”和環境空氣的含濕量均小于相應溫度下的飽和含濕量,即“白煙”與環境空氣的相對含濕量均小于99.99%,處于未飽和狀態?!鞍谉煛庇蔁焽枧懦雠c環境空氣混合過程中,“白煙”的狀態點開始沿線變化,達到... 咨詢電話:13598182621??13937998968

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                    1·“白煙”的形成和消散機理

                    “白煙”成分復雜,物性多變。為了分析“白煙”的形成和消散機理,將“白煙”視為濕空氣,用濕空氣與環境空氣的混合過程來詮釋“白煙”的形成與消散。

                    假定“白煙”在煙囪出口的狀態點為A,環境空氣的狀態點為E,“白煙”和環境空氣的含濕量均小于相應溫度下的飽和含濕量,即“白煙”與環境空氣的相對含濕量均小于99.99%,處于未飽和狀態?!鞍谉煛庇蔁焽枧懦雠c環境空氣混合過程中,“白煙”的狀態點開始沿線變化,達到B點后“白煙”變為飽和狀態。飽和“白煙”與環境空氣混合過程中“白煙”的狀態點沿著飽和曲線BCD變化,隨著“白煙”溫度的降低,飽和“白煙”的含懸量降低,“白煙”中過飽和的水蒸氣凝結成液態小水滴,小水滴對光線產生折射、散射作用,從而使煙囪出口的煙羽呈現白色或者灰色,形成“白煙”。當飽和“白煙”的狀態點達到D點后,“白煙”與環境空氣的混合過程沿著撕線變化,“白煙”變為非飽和狀態,“白煙”中不再有小液滴凝結、析出,同時“白煙”中的小液滴開始蒸發,“白煙”逐漸消失。

                    如果“白煙”的初始狀態點A與環境空氣狀態點E的連線ABDE與飽和曲線不相交,即“白煙”與環境空氣混合過程中“白煙”始終不會變為飽和狀態,“白煙”中的水蒸氣也不會凝結、析出,“白煙”由煙囪排出后便不會形成“白煙”。

                    2“白煙”消散技術

                    根據“白煙”的形成和消散機理分析可知,如果要消除“白煙”,就要改變“白煙”由煙囪排出時的初始狀態點,使“白煙”在環境空氣中擴散過程中始終不會變為飽和狀態,“白煙”中的水蒸氣不會凝結、析出。

                    有3種技術可以使“白煙”在環境空氣中擴散過程中始終不會變為飽和狀態。

                   ?、贌煔庵苯蛹訜?煙氣直接加熱可以使“白煙”的狀態點由A變為B,“白煙”的相對含濕量降低,“白煙”由狀態點B變為環境空氣狀態點C的過程中不會變為飽和狀態,不會形成“白煙”;

                   ?、跓煔饨禍卦贌?降溫可以減少“白煙”的含濕量,煙氣再熱可以降低“白煙”的相對含濕量,降溫再熱可以將“白煙”的狀態點由A變為E“白煙”由狀態點E變為環境空氣狀態點C的過程中不會變為飽和狀態,不會形成“白煙”;

                   ?、蹮煔庵苯咏禍?煙氣直接降溫將“白煙”的狀態點由A變為F,“白煙”由狀態點F變為環境空氣狀態點C的過程中不會變為飽和狀態,不會形成“白煙”。

                    3數學模型

                    “白煙”在環境空氣中的擴散過程同時存在傳熱和傳質兩個過程,“白煙”在環境空氣中擴散過程中是否會產生飽和狀態要通過數值計算求解每個狀態點的參數,以此來判斷“白煙”由煙囪排出是否會形成“白煙”。式(1)?式(7)為“白煙”擴散過程中的守恒方程組。

                    采用5階Runge-Kutta法求解式(8)?式(14)即可獲得“白煙”擴散過程的數值解。方程組求解過程中,若“白煙”比濕達到飽和狀態,且煙氣溫度高于環境空氣溫度時,計算結束,判定“白煙”擴散過程會形成“白煙”現象;若“白煙”比濕未出現飽和狀態,且煙氣溫度達到環境空氣溫度時,計算結束,判定“白煙”擴散過程不會形成“白煙”現象。

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