本文關(guān)鍵詞：燃煤電廠除塵器入口煙道氣流組織與優(yōu)化的數(shù)值模擬試驗研究

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【摘要】：燃煤電廠煙氣凈化系統(tǒng)的除塵器入口煙道的氣流組織與優(yōu)化對大型除塵器的整體的除塵效率具有重要的影響。入口煙道的氣流組織與優(yōu)化主要關(guān)注進入每臺除塵器的流量分配和除塵器入口速度分布等問題。目前雖然在各類除塵器的規(guī)范中對除塵器之間的流量分配和入口速度分布等有明確的規(guī)定。但是卻缺乏如何實現(xiàn)這些目標(biāo)的具體措施。尤其是對于現(xiàn)有除塵器的改造和設(shè)計,更是缺少進行入口煙道的氣流組織與優(yōu)化的有效依據(jù)。本文以某燃煤發(fā)電廠14號機組電袋復(fù)合除塵器和某燃煤熱電廠350MW機組袋式除塵器的入口煙道為研究對象,采用計算流體動力學(xué)(CFD)方法,對入口煙道的氣流流場分布進行數(shù)值模擬試驗研究,通過對原設(shè)計方案入口煙道的流場的分析,識別煙道結(jié)構(gòu)中存在的問題,并提出針對性的優(yōu)化改進方案,最終實現(xiàn)如下的優(yōu)化結(jié)果:(1)電袋復(fù)合除塵器兩室處理煙氣流量相對偏差小于2.5%,入口煙道流量分配趨于均衡。除塵器兩室入口截面煙氣速度相對均方根小于0.20,速度分布趨于均勻。且不同工況條件下的氣流流場分布均符合項目技術(shù)規(guī)范要求。(2)五臺除塵器組成的袋式除塵系統(tǒng)每臺除塵器之間處理煙氣量相對偏差小于2.5%,入口煙道煙氣流量分配趨于均衡。各臺除塵器入口截面煙氣速度相對均方根均不大于0.25,速度分布趨于均勻。各臺除塵器入口處的最大煙氣速度顯著降低,使高速氣流對煙道的局部沖刷磨損情況得到明顯改善。且不同工況條件下的入口煙道氣流流場分布均符合項目技術(shù)規(guī)范要求。(3)對某燃煤電廠14號機組電袋復(fù)合除塵器入口煙道氣流組織與優(yōu)化所做的數(shù)值模擬優(yōu)化方案已應(yīng)用于190萬m3/h鍋爐機組實際工程中,自投入使用以來,電袋復(fù)合除塵器運行穩(wěn)定、可靠,除塵效率顯著提高。測試結(jié)果表明,除塵器本體運行阻力損失小于700Pa,出口煙塵排放濃度約8mg/Nm3,均符合項目技術(shù)規(guī)范的設(shè)計要求。
【關(guān)鍵詞】：入口煙道 流量分配 速度分布 數(shù)值模擬 優(yōu)化設(shè)計
【學(xué)位授予單位】：西安建筑科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：X773
【目錄】：

• 摘要3-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-15
• 1.1 課題的來源與必要性9-10
• 1.2 除塵系統(tǒng)氣流組織與優(yōu)化的研究方法10-11
• 1.2.1 模型試驗10-11
• 1.2.2 數(shù)值模擬試驗11
• 1.3 除塵器入口煙道氣流組織與優(yōu)化數(shù)值模擬試驗研究現(xiàn)狀11-12
• 1.4 本文的研究目的和研究內(nèi)容12-15
• 1.4.1 研究目的12-13
• 1.4.2 研究內(nèi)容13-15
• 2 除塵系統(tǒng)氣流組織與優(yōu)化的數(shù)值模擬過程15-27
• 2.1 數(shù)值模擬離散化方法15
• 2.2 CFD軟件介紹15-16
• 2.3 除塵系統(tǒng)氣流組織與優(yōu)化的數(shù)值模擬過程16-26
• 2.3.1 數(shù)值模擬模型16
• 2.3.2 確定控制方程16-18
• 2.3.3 建立幾何模型18-19
• 2.3.4 劃分網(wǎng)格19
• 2.3.5 定義邊界條件19-23
• 2.3.6 給定解控參數(shù)23-25
• 2.3.7 求解離散方程25-26
• 2.3.8 迭代計算26
• 2.3.9 模擬結(jié)果后處理26
• 2.4 本章小結(jié)26-27
• 3 某燃煤電廠電袋復(fù)合除塵器入口煙道氣流組織與優(yōu)化的數(shù)值模擬試驗研究27-45
• 3.1 電袋復(fù)合除塵器入口煙道氣流組織與優(yōu)化27-38
• 3.1.1 設(shè)計參數(shù)27-28
• 3.1.2 流場控制的目標(biāo)28
• 3.1.3 除塵系統(tǒng)三維模型及網(wǎng)格劃分28-31
• 3.1.4 原設(shè)計方案數(shù)值模擬結(jié)果及分析31-33
• 3.1.5 優(yōu)化方案33-35
• 3.1.6 優(yōu)化方案數(shù)值模擬結(jié)果及對比分析35-37
• 3.1.7 不同工況條件下的優(yōu)化方案數(shù)值模擬結(jié)果37-38
• 3.2 入口煙道優(yōu)化后除塵器內(nèi)部氣流流場分布的數(shù)值模擬驗證38-43
• 3.2.1 除塵器電場單元進口截面氣流速度分布38-39
• 3.2.2 濾袋單元處理風(fēng)量39-41
• 3.2.3 除塵器壓力損失41-43
• 3.3 工程實際應(yīng)用43
• 3.4 本章小結(jié)43-45
• 4 某燃煤電廠袋式除塵器入口煙道氣流組織與優(yōu)化的數(shù)值模擬試驗研究45-56
• 4.1 設(shè)計參數(shù)45
• 4.2 除塵系統(tǒng)三維模型及網(wǎng)格劃分45-47
• 4.3 流場控制的目標(biāo)47
• 4.4 原設(shè)計方案數(shù)值模擬結(jié)果及分析47-50
• 4.5 優(yōu)化方案數(shù)值模擬結(jié)果50-55
• 4.5.1 優(yōu)化方案50-51
• 4.5.2 優(yōu)化方案數(shù)值模擬結(jié)果及對比分析51-54
• 4.5.3 不同工況條件下的優(yōu)化方案數(shù)值模擬結(jié)果54-55
• 4.6 本章小結(jié)55-56
• 5 結(jié)論和展望56-58
• 5.1 結(jié)論56
• 5.2 展望56-58
• 致謝58-59
• 參考文獻59-63
• 附錄63

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本文編號：608156