项目硅铁一次袋除尘器输灰风和主路风协同流场模拟分析 原创

1、 项目简介

某项目硅铁一次袋除尘器进风形式为灰斗侧进风，共有16个袋室，烟气通过进气斜烟道进入灰斗，输灰进风管道为灰斗外侧板斜上进风。本项目为了保证某一袋室离线清灰时，输灰袋室内气流能够在灰斗内扩散，并顺畅从输灰管道排出，且输灰袋室内滤袋表面、底部等风速合理，不会造成滤袋破损等情况产生；其余袋室内烟气具有良好的流动状态、其滤袋表面、袋间、底部、各袋室分风及阻力等能够符合要求，需通过CFD模拟，并添加合适的导流板。

二、计算模型及边界条件

1、模型建立

按照袋除尘器图纸大小以1：1建立三维模型，模型如下：

图1 袋除尘器模型

图中inlet-1和inlet-2分别为烟气进口和输灰风量进口，outlet-1和outlet-2分别为烟气出口和输灰出口；in1~in5为设置的监测面，a1~a8和b1~b7为各个提升阀口的流量监测面；c1~c8和d1~d7为各袋室烟气进口阀处的流量监测面；本次模拟选取除尘器进口偏进口管道的第一个袋室为输灰袋室。

2 边界条件

计算参数如下，总烟气量为520000 m3/h，输灰进气风量为45000 m3/h，烟气温度为200℃；

烟气进口inlet-1和输灰进口inlet-2边界条件为速度进口（velocity-inlet），inlet-1进口直径为3m,计算进口风速为20.45m/s,进口水力直径为为3m,湍流强度为2.65%，气体密度为0.745kg/m3,气体粘度为2.59E-05Pa·s；inlet-2进口直径为0.8m,计算进口风速为24.88m/s,进口水力直径为为0.8m,湍流强度为3.05%，气体密度为0.745kg/m3,气体粘度为2.59E-05Pa·s。

烟气出口outlet-1和输灰出口outlet-2边界条件为压力出口（pressure-outlet），压力值为0 Pa；

滤袋设置为多孔介质（porous zone）；

本次模拟湍流模型采用标准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。

三、结果计算

经CFD模拟，本项目袋除尘器运行时的流线图如下：