袋式除塵器內(nèi)氣固兩相流動的數(shù)值模擬及優(yōu)化研究.pdf

1、袋式除塵器因為除塵效率高、適應(yīng)性強、運行安全可靠等特點逐漸成為了現(xiàn)代火力發(fā)電廠中的主要除塵設(shè)備之一，有著廣闊的應(yīng)用前景。通常煙氣在袋式除塵器中的過濾過程涉及到復(fù)雜的氣固兩相流動原理，而且除塵器氣室內(nèi)部的流場分布特性是影響除塵器性能、工作效率及使用壽命的核心問題之一。然而目前對除塵器工作過程中一些流動的規(guī)律和機理的認(rèn)識還不夠充分，又由于工業(yè)生產(chǎn)中的袋式除塵器體積和規(guī)模通常比較龐大，很難通過實測的方法對其內(nèi)部流場進(jìn)行研究分析和優(yōu)化調(diào)節(jié)，所以

2、本文將采用數(shù)值模擬為主要研究手段，針對袋式除塵器內(nèi)部流場在不同運行條件下的變化特性進(jìn)行了研究分析。研究的內(nèi)容和結(jié)果主要包括以下幾個方面：
　　(1)在歐拉-拉格朗日框架下，結(jié)合氣相湍流模型，建立了研究袋式除塵器內(nèi)部氣固兩相流的數(shù)學(xué)模型并進(jìn)行求解。主要包括：對于連續(xù)的氣相場采用控制體積法對數(shù)學(xué)模型的控制方程進(jìn)行了離散，并用SIMPLE算法對離散方程進(jìn)行了求解；離散顆粒相采用直接模擬蒙特卡諾法進(jìn)行計算。由于顆粒相屬于稀相，故不考慮氣固

3、兩相之間耦合。此外還介紹了濾袋的簡化處理方法和濾袋多孔介質(zhì)模型。
　　(2)運用所建立的數(shù)學(xué)模型，采用多孔跳躍邊界條件對袋式除塵器內(nèi)部的流場進(jìn)行了數(shù)值模擬研究，分析了無氣流分布板條件下除塵器內(nèi)部流場存在的問題，在此基礎(chǔ)上研究并確立了最優(yōu)分布板調(diào)節(jié)方案，為實際袋式除塵器的設(shè)計和優(yōu)化提供了可靠的理論依據(jù)。
　　(3)運用所建立的數(shù)學(xué)模型，采用多孔區(qū)域邊界條件研究了袋式除塵器在實際運行過程中，濾袋阻力特性變化對除塵器內(nèi)部流場的影響

4、。研究表明：在除塵器運行阻力增加到某一臨界阻力之前，其內(nèi)部流場發(fā)生了一定的變化，但是氣室內(nèi)部濾袋區(qū)域均無超速現(xiàn)象發(fā)生，說明了上述最優(yōu)分布板調(diào)節(jié)方案在袋式除塵器實際變阻力運行過程中仍能對其內(nèi)部的流場起到很好的調(diào)節(jié)效果。
　　(4)運用所建立的數(shù)學(xué)模型，采用多孔跳躍邊界條件研究了濾袋高度變化對除塵器內(nèi)部流場特性的影響。研究表明：隨著濾袋高度的增加，除塵器整個運行阻力有小幅度的下降，兩組濾袋的處理風(fēng)量不均勻性有所增加，此時濾袋對煙氣過濾