旋风除尘器流场及浓度场实验与模拟

在研究旋风除尘器内气固两相的运动状况及分离机理方面,计算机模拟替代部分实验的方法能够优化设计旋风除尘器结构参数,提高其对微细颗粒的捕集效率,减少运行压力损失。本研究采用RSM模型和随机轨道模型对旋风除尘器内流场及浓度场进行模拟及实验。研究表明,旋风除尘器压力损失模拟结果与实验结果吻合较好,对于大于5μm的颗粒其捕集效率模拟结果与实验结果基本吻合;旋风除尘器外壁的颗粒浓度呈螺旋带状分布;如将排气管管径减少至原直径0.8倍,可使其对2μm颗粒捕集效率提高6.6%,但压力损失提高36.5%;颗粒的凝并作用有利于提高旋风除尘器微细颗粒的捕集效率。     

SCR脱硝超低排放工程改造流场优化

采用CFD数值模拟方法对某电厂400 MW机组烟气脱硝装置流场进行了诊断,分析了导致效率低、烟道积灰以及空预器磨损等问题的具体原因,之后对此脱硝装置流场进行优化。优化结果表明：在省煤器出口水平扩张段烟道增设导流板,消除了该区域的大范围涡流,有利于减轻烟道积灰,并使喷氨区域烟气速度分布均匀;将喷氨混合装置改成喷氨格栅+圆盘混合器型式,强化了氨氮混合,使首层催化剂入口氨浓度分布均匀性得到显著改善,有利于提高脱硝效率、降低氨逃逸率;在空预器上游烟道增设导流装置,提高了空预器烟气速度分布均匀性,有利于解决空预器磨损问题。通过流场优化后,提高了此脱硝装置脱硝效率,减轻和消除了烟道积灰及空预器磨损。     

LNE-CFD数值模拟技术的研究与应用

采用从微观到宏观的多尺度方法,对电除尘器的关键部件进行了深入研究,成功开发出一种新的电除尘器数值模拟技术LNE-CFD。应用结果表明,对于现有结构及布置方式的电除尘器,LNE-CFD模拟结果准确,可代替物模试验。LNE-CFD模拟技术对电除尘器的优化设计和机理研究具有重要意义。     

低低温电除尘器烟风道流线型设计与分析

燃煤电厂烟风道用于输送烟气、冷风等介质,其设计优化不仅影响烟风道的流场分布均匀性、流量分配和系统阻力,而且会影响相关设备的运行状态。为了解决常规布置烟风道存在的流场均匀性较差、流量偏差大、阻力大等问题,结合某电厂1 000 MW机组配套低低温电除尘器进出口烟道,采用多尺度的研究方法,对常规烟风道和流线型烟风道进行设计与分析研究,对不同布置方式烟风道的流场分布均匀性、流量偏差、烟道阻力进行对比分析,并通过物理模型实验对CFD模拟的结果进行验证。CFD模拟结果与物模实验结果吻合性良好;流线型烟风道的布置较常规烟风道更简单,且流场分布均匀性、流量偏差、阻力都比常规烟风道有较大改善。采用流线型烟风道可起到较明显的节能降耗作用,为燃煤电厂烟风道优化设计提供参考。     

SCR脱硝提效改造流场数值模拟及物模试验研究

某燃煤电厂2×600MW机组脱硝装置运行过程中,出现催化剂磨损严重、氮氧化物(NO_x)排放及氨逃逸量不达标等问题。为了解决这些问题,决定对流场进行优化。首先采用数值模拟方法,分析原方案流场存在的问题,提出合理的优化设计方案,再按照缩小比例进行物模试验验证,最后根据优化方案进行现场改造。优化改造后脱硝运行结果显示：NO_x排放浓度稳定在20—40mg/m³,氨逃逸量为1.2—2.0ppm,脱硝效率为86%—90%,达到了超低排放的要求。     

电袋复合除尘器气流分布的数值模拟和优化

采用CFD数值模拟方法对某电业公司150 MW机组配套电袋复合除尘器流场进行了分析研究,通过比较模拟结果,确定了电袋复合除尘器流场的优化设计方案。结果表明：在进口烟道弯头内设置导流板,调整进口烟箱内孔板上的导流叶片及第3层孔板开孔率,电袋结合处设置孔板,可以使电场进口断面速度相对标准偏差、滤袋迎风面气流速度、滤袋单元流量分配偏差及每个袋区各滤袋流量的相对标准偏差均达到设计要求,为电袋复合除尘器的设计提供参考依据。