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脉冲除尘器系统效果
发布时间:2016-05-17        浏览次数:27        返回列表

脉冲除尘器系统效果
气箱脉冲除尘器是近年来发展起来的一种高效除尘装置,除尘效率不仅与滤料本身性能有关,还与其内部流场相关。布袋除尘器的内部流场是复杂的三维流场,流场分布的均匀性无法通过计算获知;在实际设计中,除尘器内部结构参数一般通过经验值设定,存在盲目性。近年来,随着流体动力学计算软件FLUENT的出现和应用,逐步采用数值模拟方法研究除尘器内部烟气流动规律,大大减少物理实验的次数。通过FLUENT数值模拟可优化布袋除尘器内部结构,以便得到更均匀的流场分布,为布袋除尘器的优化设计提供可靠依据。本文利用FLUENT对某工程1×410t/h锅炉的气箱脉冲除尘器进行三维流场的数值模拟,考察整个除尘系统的烟气流量分配、速度及压力的内部分布规律,以期为除尘器中导流板的设计和优化提供理论依据,进而优化除尘器内部流场。
数值模拟分析的对象为1×410t/h锅炉的布袋除尘系统,单机除尘器设计压力小于1300Pa,设计温度为200℃,除尘效率大于99.9%。该系统为三室六单元的左右对称结构,共用一个入口烟道和出口烟道,出口、入口烟道由风道隔板隔成上、下两个独立的通道。除尘室单元左右对称,故选取除尘器的左部结构进行模拟,箭头为烟气流动方向。
在烟道入口处设置一组导流板,使烟气均匀分布到各个除尘室入口。在除尘室入口与布袋束之间设置挡板,避免烟气直接冲击布袋造成入口处布袋负荷过重,而其余部位布袋负荷过轻的现象,尽可能使速度场分布均匀。设计中,挡板上部一般高出除尘室入口一段距离,挡板下部比布袋底部长一段距离,但是不进入灰斗部分。
划分网格时,为了减少网格数量并尽可能划分出规则网格,根据流场特性和几何形状的复杂程度,采用split命令将模型分割为多个块,然后进行网格划分。网格数量约为110万个。
单机布袋除尘器内部流场复杂,建模时作以下假设:1)假设流体作定常流动;2)整个流动过程为等温过程;3)滤袋为张紧的圆柱体,在工作过程中无变形;4)假定流体为不可压缩。
燃煤烟气中固体粉尘的体积分数很小(小于0.1%),而且其直径较小,因此这些粉尘的跟随性较强,对气相流动的影响基本可以忽略,故采用单一气相模型即可较真实的反映烟气流动及分布
状况,并且节约计算资源。湍流模型选用标准κ-ε模型。
布袋除尘器边界条件设置如下:烟气进口速度为14m/s,温度为140℃;布袋厚度2mm,设置为多孔介质模型;挡板和花板设置为壁面,流体不能穿过,只能绕流。
依次设定工况1(不加设任何导流板)和工况2(在烟道入口处设置导流板、在除尘室入口处设置挡板),通过调整工况2中导流板和挡板的位置、高度、角度等,对不同的模拟结果进行对比,确定最终的布置方案,以便为工程设计提供参考依据。
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