除尘器

布袋除尘器喇叭口内气流均布板数值模拟

作者:六合彩资料歇后语    来源:www.    发布时间:2019-04-03 11:12:30

摘要:根据k-ε方程,建立布袋除尘器喇叭口内气流均布板的简化模型。通过计算流体力学(CFD)方法对布袋除尘器运作时喇叭口断面的气流分布状态进行数值计算。结果表明:对安装双层分布板的布袋除尘器,入口平均速度为1.85m/s,喇叭口到除尘器段压降为108.7Pa,喇叭口从上到下开孔率依次分为19.1%、25.5%、38.25%、51%。

关键词:布袋除尘器;数值模拟;喇叭口;计算流体力学

布袋除尘器喇叭口内气流均布板数值模拟5.JPG

0引言

随着GB13223-2011火电厂大气污染物排放控制标准的实施,电厂超净排放逐渐成为主流,大型布袋除尘器必将得到越来越广泛的应用。喇叭口作为关踺前置设备,其设置方式与布袋除尘器入口的流速均匀程度关系密切,而气流均匀程度决定了系统的除尘效率、压降及运行可靠性等一系列性能指标,也是布袋除尘器运行好坏的关键之一,数值模拟对除尘器安装、设计、运行策略的制定有很大的参考价值。本义利用FLUENT软件,对喇叭口内气流均布板进行数值模拟,可优化设计导流饭尺寸和布置。

1数值模型的建立

1.1试模拟对象

本模拟对象为大唐A电厂1000MW机组布袋除尘器喇叭口内气流均布板,锅炉最大连续蒸发量2958t/h,锅炉保证效率94.05%,满负荷锅炉烟气流量为2654321Nm3/h。

数值模拟范围从空预器出口烟道至除尘器出风喇叭口为止,整体模型尺寸实际工程图纸尺寸相同(见图1)。流场数值模拟选择喇叭口单元1进行模拟计算:其三维模见图2,包含喇叭口、多孔板1、多孔板2和除尘器等。

布袋除尘器喇叭口内气流均布板数值模拟1.JPG

布袋除尘器喇叭口内气流均布板数值模拟2.JPG

1.2模拟目的

本文主要目的在于确定除尘器喇叭门内孔板的最优化结构,对喇叭口内气流均布板进行没计验,使入口截面烟气流速相对偏差<15%,通过横截面积偏差<±20%,总损失最小,并确定多孔板最佳开孔式及开孔率。

1.3数值模拟方案

通过增加多孔板等措施来提高布袋除尘器入口流速的均匀程度是非常必要的。输入条什,烟气入口温度、流量等都严格输入,模拟与实际工程运行相对照,基本假设如下:

a)由于保温层的存在,烟气与外界的换热量较小,可考虑使用绝热模型;

b)气流从烟道出口出来可假定为均匀流动的状态;

c)气流出口为压力出口,压力值根据甲方提供的测试或设计结果给定;

d)布袋除尘器的布袋部分可使用多孔介质模型来模拟;

e)如果一个单元的左右部分对称,可只模拟对称的一半模型。

1.4网格划分

水文采用Gambit软件,利用控制体积法将模型离散化,对喇叭口内流场区域进行六面体结构化网格划分,网格总数为3X106,其网格划分如图3所示。采用二维态湍流模型对简化模型求解,对于分布板上的网格进行加密处理。数值模采用SIMPLE算法,模采用二阶迎风格式,残差值的收敛标准均为10-5。

布袋除尘器喇叭口内气流均布板数值模拟3.JPG

1.5数学模型

在计算中使用标准k-ε模型。k方程是个精确方程,ε方程是由经验公式导出。

2模拟结果

2.1速度分布

图4为进入除尘器(喇叭口出口)的流场分市,从图4可知:4个喇叭口出口(从左至右序号依次为1、2、3、4)入口的流场分布均呈现中间低、周围高的现象,流速最高点均位于喇叭口的底部。经数值模拟计算,4个喇叭口入口烟气流量占总烟气的比例分别为18.38%、17.45%、32.33%、31.43%,与期望比例16.5%、16.5%、33%、33%基本相符。以喇叭口1为例,若每隔0.5m选取1个测试点,可选取共计384个点,平均速度为1.85m/s,标准方差0.11m/s,相对偏差5.9%<15%,喇叭口到除尘器段压降为108.7Pa。

布袋除尘器喇叭口内气流均布板数值模拟4.JPG

2.2开孔率分布

布袋除尘器性能与气流速度密切相关,对气流的要求是气流尽可能向下或向两侧,而中间方向气流偏少,最上方最少。为此,数值模拟过程中将喇叭口的开孔2个合并到1个大喇叭口,使气流主要分向下部及两侧,不吹到下游的滤袋设备。为满是上述条件,数值模拟结果为:喇叭口从上到下开孔率依次分为19.1%、25.5%、38.25%、51%。

3结语

a)在对气流分布板进行简化时,采用多孔介质模型对安装双层分布板的布袋除尘器,选取384个样本点,计算喇叭口入口的平均速度为1.85m/s,相对偏差为5.9%。喇叭口到除尘器段压降为108.7Pa;

b)对气流的要求是气流尽可能向下或向两侧,而中间方向气流偏少,最上方最少。数值模拟结果为:喇叭口从上到下开孔率依次分为19.1%、25.5%、38.25%、51%。

有关更多布袋除尘器喇叭口内气流均布板数值模拟信息,请联系六合彩资料歇后语的工程师13322814846。