柔性膜高溫除塵器內(nèi)氣固兩相流動(dòng)數(shù)值模擬及研究
發(fā)布時(shí)間:2021-09-28 17:16
隨著城市工業(yè)化進(jìn)程的迅猛發(fā)展和能源需求的不斷增長(zhǎng),燃煤電廠粉塵等污染物排放量不斷增加,對(duì)人類健康帶來了極大的危害。近年來,由于我國(guó)對(duì)環(huán)境保護(hù)的高度重視,火電廠粉塵顆粒的排放標(biāo)準(zhǔn)日趨嚴(yán)格。袋式除塵器因其除塵效率高、對(duì)粒徑較小的粉塵捕捉效果好、可處理高溫含塵煙氣等優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于燃煤電廠除塵設(shè)備。但除塵器在運(yùn)行中經(jīng)常會(huì)處理高溫?zé)煔?高溫含塵煙氣會(huì)導(dǎo)致脫硝裝置(SCR)催化劑的堵塞、磨損和中毒失效,其內(nèi)部還存在流場(chǎng)分布不均勻、運(yùn)行阻力偏高、濾袋使用壽命較短等問題。通過試驗(yàn)方法來研究上述問題,不僅費(fèi)時(shí)耗力而且難度較大。本文以山西省潞安300t/h燃煤電廠的柔性膜高溫除塵器為研究對(duì)象,利用計(jì)算流體力學(xué)(CFD)軟件Fluent對(duì)其進(jìn)行了數(shù)值模擬及結(jié)構(gòu)優(yōu)化,研究了不同過濾風(fēng)速對(duì)高溫除塵器內(nèi)流場(chǎng)均勻性的影響,提出了在灰斗處添加梯形導(dǎo)流板的優(yōu)化方案,并對(duì)高溫除塵器脈沖噴吹清灰過程進(jìn)行了模擬分析。模擬結(jié)果表明,過濾風(fēng)速越大,入口射流作用越強(qiáng)烈,造成氣流對(duì)濾袋底部的嚴(yán)重沖刷,高溫除塵器內(nèi)速度分布的不均勻性表現(xiàn)更加明顯,壓力損失增大,濾袋氣流分配系數(shù)呈現(xiàn)“兩頭大,中間小”的分布狀態(tài);添加梯形導(dǎo)流板進(jìn)行優(yōu)化后...
【文章來源】:華北電力大學(xué)河北省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:49 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
高溫除塵器及物理模型結(jié)構(gòu)圖
L=5 000 mm,袋間距 220 mm×220 mm,吊裝在上箱體底部支撐花板出口連接凈氣箱;進(jìn)風(fēng)口位于灰斗側(cè)面中心偏上位置,其中心線距中 370 mm ,進(jìn)風(fēng)口的直徑為 377 mm;排風(fēng)口布置在進(jìn)風(fēng)口異側(cè)的凈風(fēng)口直徑相同。 網(wǎng)格劃分網(wǎng)格劃分是在 Fluent 的前處理軟件 ICEM CFD 中完成的,網(wǎng)格的數(shù)量模擬的計(jì)算精度和收斂速度有著非常重要的影響。結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格具有網(wǎng)、收斂性好、計(jì)算精度高、離散數(shù)據(jù)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn),相比較非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)較難,花費(fèi)時(shí)間較長(zhǎng),需要有一定的技巧性。由于柔性 YT 膜高溫除塵器的濾袋是多孔介質(zhì),使用非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格劃致多孔跳躍介質(zhì)模型的計(jì)算結(jié)果不收斂,所以采用六面體結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格溫除塵器模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分[45]。為了計(jì)算更加精確,對(duì)部分區(qū)域進(jìn)行密處理,得到整個(gè)模型的總網(wǎng)格數(shù)約為 43 萬,通過網(wǎng)格質(zhì)量檢查,Max squish=7.90216e-0.01,網(wǎng)格質(zhì)量較好,如圖 3-2 所示。
max min i i iK K K —單個(gè)濾袋的最大流量分配系數(shù);—單個(gè)濾袋的最小流量分配系數(shù)。分配不均勻時(shí),Ki在 1.0 上下波動(dòng),且 ΔKi≠0差;反之,說明比較均勻。當(dāng)氣體流量分配絕對(duì)對(duì)均勻只是理想狀況,實(shí)際中并不可能發(fā)生,度后都可以認(rèn)為氣流的分配均勻。均幅值是指所有濾袋的流量分配系數(shù)與理想狀絕對(duì)值的平均值,這個(gè)參數(shù)綜合考慮了各個(gè)濾可以用式(3-3)表示: 1.0 / iK K N 型中總的濾袋個(gè)數(shù)。風(fēng)口方向進(jìn)行編號(hào),將離進(jìn)風(fēng)口最近的一列定排設(shè)為第 1 排,依次編號(hào),具體除塵器濾袋排列
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]顆粒床過濾除塵技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 顏深,孫國(guó)剛,孫占朋,韓笑,黃雷,趙斐. 化工進(jìn)展. 2017(09)
[2]低壓脈沖袋式除塵器清灰結(jié)構(gòu)的優(yōu)化措施探討[J]. 何金華,彭肖. 科技與創(chuàng)新. 2016(03)
[3]袋式除塵器脈沖噴吹清灰過程的數(shù)值模擬[J]. 萬凱迪,王智化,胡利華,周昭濱,邵哲如,周俊虎,岑可法. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2014(23)
[4]火電廠除塵器前煙道流場(chǎng)性能診斷與優(yōu)化[J]. 劉明,孟桂祥,嚴(yán)俊杰,陳偉雄,李衛(wèi)東,種道彤,劉繼平. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2013(11)
[5]基于響應(yīng)曲面法袋式除塵器清灰性能的數(shù)值研究[J]. 葉玉奇,錢付平. 環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào). 2012(12)
[6]中國(guó)與歐美大氣污染控制特點(diǎn)比較分析[J]. 云雅如,王淑蘭,胡君,張靜巧,段菁春,柴發(fā)合,高健. 環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展. 2012(04)
[7]袋式除塵器內(nèi)部流場(chǎng)的數(shù)值模擬研究[J]. 張廣朋,袁竹林. 動(dòng)力工程學(xué)報(bào). 2010(07)
[8]基于FLUENT的液體分布器內(nèi)部流場(chǎng)分析[J]. 段文廣. 現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備. 2009(02)
[9]袋式除塵器氣流分布均勻性的數(shù)值模擬[J]. 李少華,王坤玉,格日勒,郭婷婷,白小元. 電站系統(tǒng)工程. 2009(02)
[10]下進(jìn)氣式袋式除塵器內(nèi)部流場(chǎng)的模擬[J]. 高廣德,張彥婷. 環(huán)境工程. 2008(05)
碩士論文
[1]袋式除塵器內(nèi)氣流均勻性的數(shù)值模擬研究[D]. 陳強(qiáng).東華大學(xué) 2005
本文編號(hào):3412309
【文章來源】:華北電力大學(xué)河北省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:49 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
高溫除塵器及物理模型結(jié)構(gòu)圖
L=5 000 mm,袋間距 220 mm×220 mm,吊裝在上箱體底部支撐花板出口連接凈氣箱;進(jìn)風(fēng)口位于灰斗側(cè)面中心偏上位置,其中心線距中 370 mm ,進(jìn)風(fēng)口的直徑為 377 mm;排風(fēng)口布置在進(jìn)風(fēng)口異側(cè)的凈風(fēng)口直徑相同。 網(wǎng)格劃分網(wǎng)格劃分是在 Fluent 的前處理軟件 ICEM CFD 中完成的,網(wǎng)格的數(shù)量模擬的計(jì)算精度和收斂速度有著非常重要的影響。結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格具有網(wǎng)、收斂性好、計(jì)算精度高、離散數(shù)據(jù)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn),相比較非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)較難,花費(fèi)時(shí)間較長(zhǎng),需要有一定的技巧性。由于柔性 YT 膜高溫除塵器的濾袋是多孔介質(zhì),使用非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格劃致多孔跳躍介質(zhì)模型的計(jì)算結(jié)果不收斂,所以采用六面體結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格溫除塵器模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分[45]。為了計(jì)算更加精確,對(duì)部分區(qū)域進(jìn)行密處理,得到整個(gè)模型的總網(wǎng)格數(shù)約為 43 萬,通過網(wǎng)格質(zhì)量檢查,Max squish=7.90216e-0.01,網(wǎng)格質(zhì)量較好,如圖 3-2 所示。
max min i i iK K K —單個(gè)濾袋的最大流量分配系數(shù);—單個(gè)濾袋的最小流量分配系數(shù)。分配不均勻時(shí),Ki在 1.0 上下波動(dòng),且 ΔKi≠0差;反之,說明比較均勻。當(dāng)氣體流量分配絕對(duì)對(duì)均勻只是理想狀況,實(shí)際中并不可能發(fā)生,度后都可以認(rèn)為氣流的分配均勻。均幅值是指所有濾袋的流量分配系數(shù)與理想狀絕對(duì)值的平均值,這個(gè)參數(shù)綜合考慮了各個(gè)濾可以用式(3-3)表示: 1.0 / iK K N 型中總的濾袋個(gè)數(shù)。風(fēng)口方向進(jìn)行編號(hào),將離進(jìn)風(fēng)口最近的一列定排設(shè)為第 1 排,依次編號(hào),具體除塵器濾袋排列
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]顆粒床過濾除塵技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 顏深,孫國(guó)剛,孫占朋,韓笑,黃雷,趙斐. 化工進(jìn)展. 2017(09)
[2]低壓脈沖袋式除塵器清灰結(jié)構(gòu)的優(yōu)化措施探討[J]. 何金華,彭肖. 科技與創(chuàng)新. 2016(03)
[3]袋式除塵器脈沖噴吹清灰過程的數(shù)值模擬[J]. 萬凱迪,王智化,胡利華,周昭濱,邵哲如,周俊虎,岑可法. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2014(23)
[4]火電廠除塵器前煙道流場(chǎng)性能診斷與優(yōu)化[J]. 劉明,孟桂祥,嚴(yán)俊杰,陳偉雄,李衛(wèi)東,種道彤,劉繼平. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2013(11)
[5]基于響應(yīng)曲面法袋式除塵器清灰性能的數(shù)值研究[J]. 葉玉奇,錢付平. 環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào). 2012(12)
[6]中國(guó)與歐美大氣污染控制特點(diǎn)比較分析[J]. 云雅如,王淑蘭,胡君,張靜巧,段菁春,柴發(fā)合,高健. 環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展. 2012(04)
[7]袋式除塵器內(nèi)部流場(chǎng)的數(shù)值模擬研究[J]. 張廣朋,袁竹林. 動(dòng)力工程學(xué)報(bào). 2010(07)
[8]基于FLUENT的液體分布器內(nèi)部流場(chǎng)分析[J]. 段文廣. 現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備. 2009(02)
[9]袋式除塵器氣流分布均勻性的數(shù)值模擬[J]. 李少華,王坤玉,格日勒,郭婷婷,白小元. 電站系統(tǒng)工程. 2009(02)
[10]下進(jìn)氣式袋式除塵器內(nèi)部流場(chǎng)的模擬[J]. 高廣德,張彥婷. 環(huán)境工程. 2008(05)
碩士論文
[1]袋式除塵器內(nèi)氣流均勻性的數(shù)值模擬研究[D]. 陳強(qiáng).東華大學(xué) 2005
本文編號(hào):3412309
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