某钢厂烧结机工艺中脱硫MGGH前“Z”型烟道流场分析 原创

1、 项目简介

本次模拟对象为某钢厂烧结机工艺中脱硫MGGH前“Z”型烟道，其进口与消音器相连，经现场反应，该设备运行时进口烟道内产生了明显的震动噪音；经技术人员现场勘测后发现，该设备实际进口烟道与模拟时烟道在部分差异，使得导流板的定位尺寸与模拟的最终结果并不一致。

本次流体仿真中，根据现场实际“Z”型烟道的尺寸及实际导流板安装尺寸进行建模分析，并在消音器中增加消音瓦模型，通过流场分析，判断在目前“Z”型烟道及实际导流板结构下，烟道的内部流场情况。

2、 模型建立及网格划分

此模型含消音器，进出口喇叭、冷却器，三维模型如下图所示:

图1 三维模型

图中in01为冷凝管前监测断面。

对此模型进行网格划分，冷凝管处使用结构网格划分，其余采用非结构四面体网格划分如下：

图2 网格划分

3、 计算参数

3.1计算模型及控制方程

湍流模型采用标准k-e模型，湍流流场的计算采用有限体积法离散控制方程，算法采用Simple算法，对流项采用一阶迎风格式，近壁面采用壁面函数法处理。假定流体是不可压缩的，作定常流动。

CFD模拟的数值计算包含各组分质量守恒方程、动量守恒方程、能量守恒方程和湍流模型控制方程。

3.2边界条件及参数

入口风量为1267400 m3/h，温度140 ℃，气体密度为0.8549 kg/m3，进口风速为40.74 m/s；出口(outlet)为压力出口（pressure-outlet）；冷凝管及壳体均设置为无滑移绝热壁面（wall）。

4、 模拟结果及分析

该设备进口烟道内产生震动时，业主方猜测烟气可能是如下图所示的流向进行扩散，进口处偏流显著，烟气首先撞击至烟道左侧壁板后随即反弹至对面壁板，由此而产生的震动噪音。

图3

经模拟，本MGGH前“Z”型烟道内的烟气流动状态如下所示：