燃煤超細(xì)顆粒物渦聚并數(shù)值模擬.pdf

1、燃煤電站是超細(xì)顆粒物的最主要的集中排放源。顆粒物聚并技術(shù)是強(qiáng)化對(duì)超細(xì)顆粒粉塵收集的有效方法。模擬聚并器內(nèi)超細(xì)顆粒物的團(tuán)聚過程關(guān)鍵是對(duì)湍流聚并機(jī)理的研究。
　　 本文基于FLUENT軟件對(duì)聚并器內(nèi)流場和顆粒軌跡進(jìn)行了數(shù)值模擬。對(duì)流場模擬的結(jié)果表明,聚并器內(nèi)的渦發(fā)生裝置可以產(chǎn)生不同尺度的渦,為超細(xì)顆粒的碰撞聚并創(chuàng)造了條件。分別在不同流速、不同粒徑以及有無荷電的情況下模擬顆粒在聚并器內(nèi)的運(yùn)動(dòng)情況。結(jié)果表明,流速越大,顆粒受湍流影響越大

2、,發(fā)生碰撞聚并的幾率也就越大;大顆粒受湍流影響較小,小顆粒較容易受到湍流的影響,從而大小顆粒之間發(fā)生明顯的相對(duì)運(yùn)動(dòng),增大碰撞聚并幾率;荷電可以使粒子間的引力明顯增強(qiáng),使湍流對(duì)粒子運(yùn)動(dòng)的影響更明顯,有效地增加粒子的碰撞幾率。
　　 聚并器內(nèi)超細(xì)顆粒物的聚并形式主要有熱聚并、庫侖聚并、布朗聚并和湍流聚并。采用湍流雙流體模型和顆粒群平衡模型(PBM)進(jìn)行耦合,對(duì)不同機(jī)理的聚并機(jī)理進(jìn)行模擬計(jì)算。結(jié)果表明聚并器內(nèi)湍流聚并起最主要作用,布朗

3、聚并和熱聚并對(duì)湍流聚并增強(qiáng)較小,可以忽略;庫侖聚并對(duì)于湍流聚并提高明顯,因此,可以考慮在聚并器前對(duì)顆粒預(yù)荷電,提高顆粒聚并效果;在電站實(shí)際煙溫條件下,熱聚并效果是明顯的,因此在電站實(shí)際運(yùn)行中熱聚并作用也需考慮在內(nèi)。
　　 構(gòu)建了湍流聚并器內(nèi)超細(xì)顆粒物聚并的模型框架,引入全范圍慣性顆粒的湍流聚并核函數(shù),將雙流體模型和顆粒群平衡模型(PBM)進(jìn)行耦合計(jì)算。采用分區(qū)算法對(duì)模型進(jìn)行數(shù)值求解,將計(jì)算結(jié)果同實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了比較,有效的說明了模