布袋除尘器喇叭口内气流均布板数值模拟

北极星环保网讯:根据k-ε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进行数值计算。结果表明：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%。

关键词：袋式除尘器；数值模拟；喇叭口；计算流体力学

随着GB13223—2011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[1]。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[2]。

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[3]。本文利用FLEUNT软件，对喇叭口内气流均布板进行数值模拟，可优化设计导流板尺寸和布置。

1数值模型的建立

1.1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，锅炉最大连续蒸发量2958t/h，锅炉保证效率94.05%，满负荷锅炉烟气流量为2654321Nm3/h。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相同（见图1）。

流场数值模拟选择喇叭口单元1进行模拟计算。其三维模型见图2，包含喇叭口、多孔板1、多孔板2和除尘器等。

1.2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结构，对喇叭口内气流均布板进行设计验证，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，并确定多孔板最佳开孔方式及开孔率。

1.3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或设计结果给定；

d)布袋除尘器的布袋部分可使用多孔介质模型来模拟；

e)如果一个单元的左右部分对称，可只模拟对称的一半模型。

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