內(nèi)容簡介：
電除塵器內(nèi)斜氣流和均勻氣流分布的CFD模擬及優(yōu)化，碩士學(xué)位論文，共69頁。
摘要：
本文對電除塵器內(nèi)氣流流動的斜氣流分布和均勻氣流分布進(jìn)行了數(shù)值模擬以及結(jié)構(gòu)優(yōu)化。研究了氣流分布板的開孔率、傳統(tǒng)導(dǎo)流板排列方式、新型導(dǎo)流板排列方式對氣流均布的影響,同時通過改變氣流分布板的開孔率以及偏轉(zhuǎn)角度形成斜氣流。
通過在電除塵器進(jìn)口喇叭口內(nèi)添加氣流分布板和導(dǎo)流板形成均勻氣流,對試驗尺寸喇叭口進(jìn)行CFD模擬,并且建立試驗?zāi)Ｐ?結(jié)果表明:模擬結(jié)果與試驗結(jié)果吻合較好,采用的CFD方法是可行的。
在斜氣流數(shù)值分析中,首先通過改變氣流分布板的開孔率形成斜氣流,結(jié)果表明:
第三塊氣流分布板的開孔率分布對斜氣流的影響很大,開孔率的分布必須符合一定的規(guī)律。還通過改變氣流分布板的偏轉(zhuǎn)角度形成斜氣流,結(jié)果表明:在試驗尺寸條件下,第三塊氣流分布板的最佳偏轉(zhuǎn)角度為4°, H/L比例為0.15;在工業(yè)尺寸條件下,第三塊氣流分布板的最佳偏轉(zhuǎn)角度為6°,H/L比例為0.17。
在均勻氣流數(shù)值分析中,模擬了氣流分布板的開孔率、傳統(tǒng)導(dǎo)流板排列方式、新型導(dǎo)流板排列方式對氣流均布的影響,結(jié)果表明:氣流分布板的開孔率應(yīng)該選擇0.3;采用傳統(tǒng)導(dǎo)流板排列方式,需要添加10+10塊導(dǎo)流板才能使o?值滿足工廠標(biāo)準(zhǔn),而釆用合適的新型導(dǎo)流板排列方式,只需要添加6+6塊導(dǎo)流板。
關(guān)鍵詞:電除塵器;試驗驗證;斜氣流;均勻氣流;結(jié)構(gòu)優(yōu)化;計算流體動力學(xué)(CFD)
第1章前言
1.1課題背景
隨著我國經(jīng)濟的迅猛發(fā)展,電力需求和供應(yīng)也在持續(xù)增長。2013年全國累計發(fā)電量53474億千瓦時,同比增長7.5%,增速較上年同期提升2.3個百分點。其中,火電發(fā)電量41900億千瓦時,同比增加7.0%;水力發(fā)電量8963億千瓦時,同比增長5.0%;風(fēng)力發(fā)電量1401億千瓦時,同比增長36.3%⑴。雖然水力發(fā)電量和風(fēng)力發(fā)電量在增長,但是容易受到自然條件的影響,發(fā)電量不能穩(wěn)定提供,我國電力供應(yīng)仍以火電發(fā)電為主[2]。
但是在經(jīng)濟發(fā)展的同時,火力發(fā)電所帶來的大氣污染問題也愈發(fā)突出。眾所周知的溫室效應(yīng)、臭氧層破壞、酸雨三大全球性問題[3],還有最近全國好多城市出現(xiàn)的霧霾天氣,這些嚴(yán)重影響了人類的身心健康�？諝庵懈∮蔚目晌腩w粒物,會對人體的呼吸系統(tǒng)、心臟系統(tǒng)、生殖系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)造成傷害[4]。因此,很有必要利用除塵裝置去除燃煤電廠廢氣中的煙塵和各種工業(yè)粉塵。除塵裝置一般包括機械式除塵器、過濾式除塵器、濕式除塵器、電除塵器這四類[5]。其中,電除塵器的發(fā)展尤為迅速,具有除塵效率高;能處理大流量、高溫、高壓或有腐燭性的氣體;電耗小、運行費用低;維修簡單,費用低等優(yōu)點,所以在我國的電力系統(tǒng)中,特別是大型機組不斷投運的背景下,電除塵器以它特有的優(yōu)勢成為防止機組粉塵污染的一種重要手段[6]。
而且我國的環(huán)保要求也越來越高,保護(hù)環(huán)境己成為我國的基本國策�！笆濉币�(guī)劃要求加強資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會的建設(shè)。2012年開始執(zhí)行的GB13223-2011《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》中,調(diào)整了大氣污染物排放濃度限值,規(guī)定了現(xiàn)有火電鍋爐達(dá)到更加嚴(yán)格的排放濃度限值的時限等[7]。重點地區(qū)的火力發(fā)電鍋爐機組煙塵排放濃度不能超過20mg/m3,環(huán)保要求變的愈發(fā)嚴(yán)格,所以根據(jù)某一時代要求確定的設(shè)計指標(biāo)、根據(jù)這一指標(biāo)設(shè)計的電除塵器必須隨著環(huán)保要求的提高而進(jìn)行技術(shù)改造,這對電除塵器的設(shè)計、改造以及運行管理等各方面提出了新的挑戰(zhàn)[8]。為了滿足“十二五”規(guī)劃和最新的國家環(huán)保要求,如何已最經(jīng)濟的手段提高現(xiàn)有電除塵器的性能,努力實現(xiàn)電除塵器改造的經(jīng)濟性、科學(xué)性、前瞻性已經(jīng)成為眾多環(huán)保工作者和科研人員的熱點研究問題。
1.2研究的目地和意義
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