布袋除尘器喇叭口内气流均布板数值模拟

1、布袋除尘器喇叭口内气流均布板数值模拟根据k- 8方程，建立布袋除尘器喇叭口内气流均布板的 简化模型。通过计算流体力学（CFD）方法对除尘器运作时 喇叭口断面的气流分布状态开展数值计算。结果说明：对安 装双层分布板的布袋除尘器，入口平均速度为1.85m/s,喇 叭口到除尘器段压降为108. 7Pa,喇叭口从上到下开孔率依 次分为 19.1%、25.5%、38. 25%, 51%。随着GB13223-20*火电厂大气污染物排放控制标准的 实施，电厂超净排放逐渐成为主流，大型袋式除尘器必将得 到越来越广泛的应用。喇叭口作为关键前置设备，其设置方 式与布袋除尘器入口的流速均匀程度关系密切，而气流均匀

2、程度决定了系统的除尘效率、压降及运行可靠性等一系列性 能指标，也是袋式除尘器运行好坏的关键之一。数值模拟对除尘器安装、设计、运行策略的制定有很大 的参考价值。本文利用FLEUNT软件，对喇叭口内气流均布 板开展数值模拟，可优化设计导流板尺寸和布置。1数值模型的建立1试模拟对象本模拟对象为大唐A电厂1000MW机组布袋除尘器喇叭 口内气流均布板，锅炉最*续蒸发量2958t/h,锅炉保证效 率94. 05%,满负荷锅炉烟气流量为265432lNm3/ho数值模 拟范围从空预器出口烟道至除尘器出风喇叭口为止，整体模 型尺寸与实际工程图纸尺寸一样（见图1）。流场数值模拟选择喇叭口单元1开展模拟计算。其

3、三维 模型见图2,包含喇叭口、多孔板1、多孔板2和除尘器等。模拟目的本文主要目的在于确定除尘器喇叭口内孔板的最优化 构造，对喇叭口内气流均布板开展设计验证，使入口截面烟 气流速相对偏差15%,通过横截面积偏差20%,总压损失 最小，并确定多孔板最正确开孔方式及开孔率。L3数值模拟方案通过增加多孔板等措施来提高布袋除尘器入口流速的 均匀程度是非常必要的。输入条件，烟气入口温度、流量等 都严格输入，模拟与实际工程运行相对照，基本假设如下:a）由于保温层的存在，烟气与外界的换热量较小，可考 虑使用绝热模型；b）气流从烟道出口出来可假定为均匀流动的状态；c）气流出口为压力出口，压力值根据甲方提供的测试

4、或 设计结果给定；袋除尘器的布袋局部可使用多孔介质模型来模拟;e）如果一个单元的左右局部对称，可只模拟对称的一半 模型。网格划分本文采用Gambit软件，利用控制体积法将模型离散化， 对喇叭口内流场区域开展六面体构造化网格划分，网格总数 为3X106,其网格划分如图2所示。采用二维态湍流模型对 简化模型求解，对于分布板上的网格开展加密处理。数值模型采用SIMPLE算法，模型采用二阶迎风格式，残差值的收 敛标准均为10-5。图3喇叭口单元1网格划分数学模型在计算中使用标准广模型。k方程是个准确方程，e 方程是由经验公式导出。2模拟结果1速度分布图4为进入除尘器（喇叭口出口）的流场分布，从图4 可

5、知：4个喇叭口出口（从左至右序号依次为1、2、3、4） 入口的流场分布均呈现中间低、周围高的现象，流速最高点 均位于喇叭口的底部。经数值模拟计算，4个喇叭口入口烟 气流量占总烟气量的比例分别为18.38%、17.45%、32.33%、 31.43%,与期望比例16.5%、16.5%、33%、33%基本相符。以喇叭口 1为例，假设每隔0.5m选取1个测试点，可选 取共计384个点，其平均速度为L85m/s,标准方差0. llm/s, 相对偏差5. 9%15%,喇叭口到除尘器段压降为108. 7Pao2开孔率分布布袋除尘器性能与气流速度密切相关，对气流的要求是 气流尽可能向下或向两侧，而中间方向气流偏少，最上方最 少。为此，数值模拟过程中将喇叭口的开孔2个合并到1个 大喇叭口，使气流主要分向下部及两侧，不吹到下游的滤袋 设备。为满足上述条件，数值模拟结果为：喇叭口从上到下 开孔率依次分为 19. 1%、25.5%、38.25%、51%。3结语a）在对气流分布板开展简化时，采用多孔介质模型对安 装双层分布板的布袋除尘器，选取384个样本点，计算喇叭 口入口的平均速度为1.85m/s,相对偏差为5.9%。喇叭口到 除尘器段压降为108.