2009.10
中国 昆明
2009 年清洁高效燃煤发电技术协作网年会
2
模拟中,湍流模型选取标准
k-ε 模型。
布袋除尘器模拟中,最重要的是布袋边界的设置。布
袋设置为多孔跳跃边界。多孔跳跃条件用于模拟已知速度
或者压降特征的薄膜,适应于布袋这种薄膜状多孔介质。
多孔跳跃边界条件在本质上是单元区域的多孔介质模
型的一维简化,具有很好的鲁棒性(
Robust)和收敛性
(
Convergence)。薄膜介质是具有有限厚度的,通过它的压
力编号定义为
Darcy 定律和附加内部损失项的结合:
m
u
C
u
K
p
Δ
+
−
=
Δ
]
2
1
[
2
2
ρ
μ
其中,
μ
为流体粘度;
C2 为压力跳跃系数;u 是垂直
于介质表面的速度分量;
为薄膜厚度。
m
Δ
1.2 2D 模型-导流板设计
首先利用
2D 模型模拟设计烟道入口导流板的几种布
置形式。图
3-1 给出了实际工程设计的方案 CAD 图。右图
则给出了模拟的示意图,其中,灰斗实际高度为
7 m,考虑
到灰层的影响,模拟中选灰斗高度为
5 m,一共布置 28 个
布袋,编号见图示。
A 烟道入口导流板 CAD 示意图
1、2、3……26、27、28
Line-1
导流板
布袋
B 模拟区域示意图
图
3-1: 烟道入口导流板设计示意图
图
3-2 给出了设计方案一共 4 种,其中 3 号和 4 号方
案入口烟气速度设定各有两种方式,一种是垂直下吹(
3-1,
4-1),一种是沿烟道方向吹入(3-2,4-2)。
1 号方案
2 号方案
3 号方案
4 号方案
图
3-2: 烟道入口导流板设计方案示意图
图
3-3 给出了各种方案的模拟速度云图以及速度流线
图。从图
3-3 可以看出,烟道入口的尺寸、烟气的入射角
度、以及入口形式对烟气进入灰斗和除尘室的流动分布有
很大的关系。由于实际工程操作中,烟气通道和进入灰斗
及除尘室的方向成
90°,2D 的模拟不能完全反应实际的流
动情况,
2D 模拟仅仅是一个入口优化和简化的情况。通过
2D 的模拟结果可以初步分析导流板布置的优劣。上面几种
导流板布置均有实际的工程应用,必须结合烟气入口通道
的形式来具体选择哪种导流板设置。但设置导流板最终目
的是为了使烟气在除尘室分布较为均匀,不要存在过高或
过低的速度区域,使得各个布袋承受风量基本相同。
October 2009
2009 Collaboration Network Annual Meeting of Clean and
Kunming, China
Efficient Coal-fired Power Generation Technology