袋式除塵器內氣固兩相流動的數值模擬及優(yōu)化研究.pdf

1、袋式除塵器因為除塵效率高、適應性強、運行安全可靠等特點逐漸成為了現代火力發(fā)電廠中的主要除塵設備之一，有著廣闊的應用前景。通常煙氣在袋式除塵器中的過濾過程涉及到復雜的氣固兩相流動原理，而且除塵器氣室內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)律和機理的認識還不夠充分，又由于工業(yè)生產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部流場進行研究分析和優(yōu)化調節(jié)，所以

2、本文將采用數值模擬為主要研究手段，針對袋式除塵器內部流場在不同運行條件下的變化特性進行了研究分析。研究的內容和結果主要包括以下幾個方面：
　　(1)在歐拉-拉格朗日框架下，結合氣相湍流模型，建立了研究袋式除塵器內部氣固兩相流的數學模型并進行求解。主要包括：對于連續(xù)的氣相場采用控制體積法對數學模型的控制方程進行了離散，并用SIMPLE算法對離散方程進行了求解；離散顆粒相采用直接模擬蒙特卡諾法進行計算。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模型。
　　(2)運用所建立的數學模型，采用多孔跳躍邊界條件對袋式除塵器內部的流場進行了數值模擬研究，分析了無氣流分布板條件下除塵器內部流場存在的問題，在此基礎上研究并確立了最優(yōu)分布板調節(jié)方案，為實際袋式除塵器的設計和優(yōu)化提供了可靠的理論依據。
　　(3)運用所建立的數學模型，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，其內部流場發(fā)生了一定的變化，但是氣室內部濾袋區(qū)域均無超速現象發(fā)生，說明了上述最優(yōu)分布板調節(jié)方案在袋式除塵器實際變阻力運行過程中仍能對其內部的流場起到很好的調節(jié)效果。
　　(4)運用所建立的數學模型，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，兩組濾袋的處理風量不均勻性有所增加，此時濾袋對煙氣過濾