燃气轮机排气烟道内部流场模拟与流动阻力分析

研究了燃气轮机过渡烟道内烟气的均匀性问题.通过对烟道内烟气流动的数值模拟计算,分析了出口界面的烟气流动速度,明确了烟道结构形式对烟气流动速度均匀性的影响.提出了局部阻力计算的改进方法,以期在改变燃气轮机过渡烟道的烟气均匀性的同时,也改善烟道的局部阻力.     

CFB-FGD布袋除尘器内气固流动特性的数值模拟研究

采用k-ε双方程湍流模型和离散相模型对循环流化床烟气脱硫(CFB-FGD)布袋除尘器内气固两相流动进行了数值模拟,分析了进口烟道结构形式、气流均布板和锅炉负荷等对改进前后布袋除尘器的流场分布、阻力特性及颗粒相流动状况的影响规律.模拟结果表明,渐扩型进口烟道和具有一定开孔率的气流均布板可很好地改善除尘器内流场分布的均匀性.与布袋除尘器原型相比,改进型除尘器内的颗粒流动更加均匀,同时灰斗积灰对颗粒相均匀分散有一定的改善作用.不考虑粉尘堆积情况下,改进型布袋除尘器总阻力损失与锅炉负荷满足二次函数关系.     

SCR脱硝装置的优化数值研究

静态混合器的结构与布局是保证反应器中烟气温度场、流动场和反应物浓度场均匀分布的关键。本文以某330 MW燃煤机组的烟气脱硝系统为研究对象,运用三维数值仿真方法,模拟烟道中烟气的流动速度、温度、氨浓度及流动方向,对混合器的结构进行优化,分析混合器的类型、摆放、数目与间隔,借此改善流场的均匀性,保证流动速度均匀分布。结果表明：加装混合器可以较好地改善SCR装置烟道内的流场;通过数值模拟,在优化后的模型结构中,反应器上游的烟气速度偏差不大于15%,烟气进入SCR反应器的流速偏差小于15%,入口烟气流向偏差不超过10%;氨氮比相对标准偏差不大于5%,入口温度分布偏差不超过10 K。     

多层住宅烟道内流场的仿真研究

为了探明多层住宅烟道串味的机理，采用κ-ε湍流模型，利用两相流理论，对多层住宅烟道内的流场进行数值模拟，得到烟道内的压强、速度和体积分数分布图．结果表明：在第一支烟道与主烟道的交汇处压强梯度较大，一楼排放的烟气大部分向上流动，第二支烟道附近油烟的体积分数梯度大、     

水泥线窑头余热锅炉对流烟道流动特性研究

锅炉烟道流场设计是决定水泥线低温余热锅炉性能的重要因子.针对每年5000 t水泥线余热锅炉的烟道流动,采用标准κ-ε模型对锅炉烟道烟气流动特性、不同受热面布置方式的流场分布不均匀性进行了数值模拟研究.结果表明:锅炉废气引入弯管外侧聚集流动,而其内侧出现负压区;受热面管束可降低锅炉引入弯管所致的流动不均匀性.研究结果对水泥线余热锅炉烟道和受热面设计分析和锅炉运行安全性有重要意义.     

余热锅炉通流结构数值分析

采用标准κ-ε湍流模型对水泥窑余热锅炉通流结构流场进行了计算机仿真模拟,得出烟气速度在烟道内的分布情况.通过对3种均流装置的对比分析表明:加装倒V型角钢均流装置可以均匀过渡段出口的流场,提高受热面的传热有效性.     

SCR脱硝系统导流板优化设置的数值模拟

根据某电厂SCR脱硝装置气流均匀性的设计要求,按1:1比例建立三维模型,划分网格后进行CFD仿真模拟,并根据模拟结果对比分析了速度相对标准偏差、最大烟气入射角度、温度最大绝对偏差、氨氮物质的量之比、系统压损5个参数,研究了关键位置导流板的优化设置规律。结果表明,在整个SCR脱硝装置烟道系统中,烟道入口处宜设置等间距导流板,以使气流均匀进入后部管道;烟道系统中任何有变径或变向的烟道均宜设置导流板,以防止气流偏向某一方;距离反应器最近处的烟道外形、导流板尺寸对气流均匀性影响最大;在反应器顶部加设干扰气流的小圆管,对改善局部区域气流均匀性有一定作用。     

四角切圆锅炉冷态空气动力场流动特性的实验研究

以某电厂 30 0MW ,10 2 5t/h锅炉为模型 ,针对水平烟道的烟温偏差问题 ,进行了锅炉整体冷模试验 ,对炉膛上部、水平烟道及转向室处烟气的流动进行模拟 ,明确了水平烟道内引起烟温偏差的烟气速度场偏置的具体情况及尾部烟道气流分布的特性 .     

电除尘区低温省煤器烟道导流优化的数值模拟

为实现电除尘区低温省煤器的节能改造,利用FLUENT 6.3对电除尘区低温省煤器烟道的流场均化和导流优化设计进行了数值模拟研究.研究结果表明:电除尘区加装低温省煤器后烟道流场严重不均,存在回流和漩涡,局部速度高达26 m/s,最大速度偏差系数达90%,电除尘入口速度分布不均;导流板可有效改善烟道流场,削减回流与漩涡,换热管屏处速度偏差减小30%;电除尘入口烟气向下的平均速度分量由3 m/s削减至0.6 m/s,入口烟气分布趋向均匀;通过变工况数值分析,不同运行工况下的导流板作用变化不大,均具有良好的均流效果.此结果可为工程技术改造提供参考.     

烟气深度余热利用系统的多相流场模拟及优化

为充分研究锅炉尾部烟气在烟气深度余热利用系统内的流动细节,优化余热利用,采用k-εRNG湍流模型模拟连续相烟气,离散相模型模拟飞灰分散相,双向耦合飞灰颗粒与烟气,将烟气深度余热利用装置简化为多孔介质模型,对烟气两相流场进行了数值计算.模拟结果表明,烟气在非均匀分布的烟气档板中流动分布不均.在优化为烟气均布挡板后,通过压力、速度以及速度不均匀系数等对均布装置进行了评价.     

Experimental study on performance of flow & desulfurisation of a gas-liquid screen scrubber for wet flue gas desulfurization

In the paper, the gas-liquid two-phase flow performance and desulfurisation performance of the gasliquid screen scrubber were experimentally studied when limestone wag used as absorbent. Experiments were carried out at varying the flue gas velocity and slurry flux in concurrent and countercurrent tower respectively. The experimental results showed that the flow resistance of absorber increased rapidly with an increase of the flue gas velocity whether in concurrent or in countercurrent tower, and the up trend of the flow resistance in the countercurrent tower was higher than those in the concurrent one. The influence of the flue gas velocity on the flow resistance of absorber was more than those of the slurry flux density. Whether in the concurrent tower or in the countercurrent one, increasing the flue gas velocity or the slurry flux density would enhance the desulphurization efficiency. The influence of the slurry flux density on the desulfurisation efficiency was greater than those of the flue gas velocity.     

Experimental study on performance of flow ＆ desulfurisation of a gas-liquid screen scrubber for wet flue gas desulfurization

In the paper, the gas-liquid two-phase flow performance and desulfurisation performance of the gas-liquid screen scrubber were experimentally studied when limestone was used as absorbent. Experiments were carried out at varying the flue gas velocity and slurry flux in concurrent and countercurrent tower respectively. The experimental results showed that the flow resistance of absorber increased rapidly with an increase of the flue gas velocity whether in concurrent or in countereurrent tower, and the up trend of the flow resistance in the cotmtercurrent tower was higher than those in the concurrent one. The influence of the flue gas velocity on the flow resistance of absorber was more than those of the slurry flux density. Whether in the concurrent tower or in the cotmtercurrent one, increasing the flue gas velocity or the slurry flux density would enhance the desulphurization efficiency. The influence of the slurry flux density on the desulfurisation efficiency was greater than those of the flue gas velocity.     

660 MW 机组 SCR 脱硝板式催化剂磨损分析

针对马鞍山当涂电厂660MW机组脱硝SCR(选择性催化还原)板式催化剂发生局部严重磨损的现象,文章依据多次实际测量的数据进行对比分析,发现磨损呈现规律性分布,并且与脱硝反应器内部结构相关联。通过冷态流场计算及灰场数值计算分析研究表明:催化剂局部严重磨损的主要原因是由于反应器的顶部梁结构布局不合理,造成烟气流量、流速分布不均,引起催化剂局部出现严重磨损。针对这一原因,文章提出通过移除脱硝反应器上方的积灰三角以及改变喷氨烟道上方导流板的直径和角度等措施来改善脱硝反应器中烟气的流速分布。数值模拟的计算结果表明,在相同的运行工况下,改善后的脱硝反应器中烟气流速的均匀性得到了显著的提高,有效抑制了催化剂局部出现严重磨损等不良现象的发生。     

烟机叶轮的计算模型研究与强度分析

烟气轮机结构设计的关键是准确计算叶轮强度。采用数值模拟仿真的方法,通过有限元软件ABAQUS计算叶轮强度,计算内容包括叶轮的动静强度。物理模型选取叶轮的1/66,静强度计算结果显示最大应力发生在叶身底部背弧的中心位置,这与实际运行现场发生断裂故障一致,说明进行叶轮的静强度有限元数值计算时在保证网格质量的前提下必须考虑叶根与榫槽接合面之间非线性接触效应,而且接触部位的网格需用六面体网格。动频数值计算时,分别对2种约束形式下的模型进行计算,结果表明固定叶根情况下动频与考虑接触效应动频之间的差异主要体现在一阶模态上。强度分析表明该型号烟机的叶轮强度满足要求,对烟机叶轮的叶型设计具有指导意义。     

低压省煤器H型鳍片管优化传热数值研究

为研究低压省煤器H型鳍片管的传热特性及阻力特性,采用realizable湍流模型数值研究H型鳍片管管束外烟气的流动传热特性。研究结果表明:H型鳍片管具有均匀气流的作用,在管壁面形成的漩涡能够加强通道内绕流作用,利于强化传热;当烟气的流速越高,H型鳍片管传热系数越大,流动阻力逐渐增大;当鳍片节距增加,H型鳍片管传热系数增加,流动阻力逐渐降低;在节距为18 mm时,鳍片管传热系数较高,流动阻力最小,选用18 mm的鳍片节距最为经济。     

Designing for Long Campaign Life Blast Furnace (1) --The Mathematical Model of Temperature Field for Blast Furnace Lining and Cooling Apparatus and New Concept of Long Campaignship Blast Furnace Cooler Design

The physical and mathematical model of temperature field for blast furnace stave coolers was established. The computation results show that the heat resistance of 2-6 mm water scale within the cooling pipe is about 7%-20% of the total heat resistance of cooling stave body, as for drilling duct type, the heat resistance of 2-6 mm water scale is about 88%-98% of the total heat resistance. Using drilling duct or full cast pipe can eliminate gas clearance and coating layer between pipes and cast iron body and reduce the heat resistance of the cooler sharply and improve the coefficient of heat transfer to a great extent. The water velocity within coolers can be kept at the 1evel of 0.5- 1 .5 m/s, the higher water velocity can not decrease the hot surface temperature, but can increase energy consumption for cooling water.