活化器中钙基吸着剂的增湿活化过程模拟

建立了一维活化器中吸着剂颗粒的活化效率预测模型。模型全面考察了水雾蒸发、减速、粒径分布以及液－液凝并等的影响。计算结果表明,液滴初始直径和初速度对颗粒活化效率有最大的影响,使用大粒径、窄分布和高初速度的雾化方式可强化增湿活化效果。通过对颗粒活化效率与实测脱硫效率的相关性分析,证实了活化颗粒的溶液反应是脱硫过程的主要机理     

内部导流对空冷单元喷雾增湿效果的影响

对空冷单元冷却空气进行合理导流,根据导流后的速度分布布置喷雾增湿系统,可以增强喷雾增湿的冷却效果。针对600MW直接空冷机组空冷单元的典型结构,建立了内部综合应用空气导流板和喷雾增湿的空冷单元冷却空气流动传热过程的物理数学模型。利用计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)进行模拟,获得了空冷单元冷却空气的流场,比较了应用导流板前、后喷雾增湿的冷却效果。结果表明:合理应用内部导流板能够增强喷雾增湿的冷却效果,更大程度降低机组背压。     

SCR 脱硝系统导流板优化数值模拟

利用 ANSYS FLUENT 14.0软件,研究了某电站锅炉选择性催化还原（selective catalytic reduction, SCR）脱硝系统导流板优化的数值模拟,进行了15个不同导流板布置情况下的数值模拟,得到了不同布置方案下催化剂表面烟气速度相对偏差值。通过数值模拟优化方法,找到最佳导流板布置方案。     

神木煤灰增湿活化脱硫的半工业性台架试验研究

建立了烟气处理量为3000Nm^3/h的多功能烟气脱硫试验台，对神木煤灰增湿活化脱硫进行了研究。试验结果表明，喷水雾化液滴粒径、出口烟气温度与绝热饱和温度的差值、烟气停留时间与液滴蒸发时间以及Ca/s摩尔比等因素对高钙煤灰增湿活化脱硫有重要的影响，且存在一个最佳的雾化液滴粒径。经工艺参数的优化，该系统具有50％左右的脱硫效率。该脱硫工艺因系统简单、投资和运行费用极低，对燃用高钙低硫煤的锅炉烟气脱硫具有广泛的应用前景。     

钙基吸着剂增湿活化脱硫的试验研究

在高３．５ｍ、方形断面积１５０×１５０ｍｍ２活化器装置上进行了钙基脱硫剂喷水增湿活化脱硫试验。系统考察了增湿程度、钙硫比、ＳＯ２入口浓度及入口烟温等工艺参数以及双流体喷嘴的雾化特性对石灰和电石渣粉脱硫性能的定量影响。建立了脱硫效率的预测模型,该模型关联了出口温距和钙硫比的影响规律,与实验值的平均偏差小于８％。     

无增湿燃料电池冷却水道设计及数值模拟

针对一种基于自回水双极板的无增湿质子交换膜燃料电池,设计了阴极集流板的冷却水流道,使阴极集流板具有为反应气体增湿、回收反应生成的水和冷却燃料电池三方面的功能。利用CFD技术对一个由21个单电池组成的无增湿燃料电池堆冷却水道内部冷却水流动情况进行了数值模拟,分析了电堆水道内部压力和速度的分布情况。最后对电堆冷却水流道进出口压差进行了测试,测试结果与计算结果能较好吻合。     

SCR脱硝反应器导流板的结构设计

选择性催化还原剂(SCR)脱硝反应器入口段导流板的作用是使烟气流速均匀,尽可能地分配合理通过催化剂的烟气流量.对此,以某电厂300 MW机组SCR脱硝反应器中导流板为研究对象,采用FLUENT软件,通过对不同结构导流板下反应器内流场的数值模拟,以及多种方案的对比分析,得出最优的导流板结构及反应器内流场分布.     

直接空冷机组雾化增湿系统的数值研究

为研究雾化增湿降温法在大型电站直接空冷机组中应用的可行性,基于标准湍流模型和离散相模型,采用计算流体动力学技术对雾化增湿系统进行了三维数值模拟,讨论了雾滴的雾化过程和雾滴在空冷单元内热湿交换效果。结果表明,含有雾化增湿装置的空冷单元,空冷散热器入口和出口的空气温度都有明显的降低。直接空冷机组应用雾化增湿系统使空冷散热器的散热效率和真空度得到明显提高,不仅显著提高机组的经济性,而且有利于机组的安全运行,具有较高的推广应用价值。     

环境风影响下直接空冷机组喷雾增湿系统数值模拟

环境风对直接空冷凝汽器的换热性能影响显著,为了更真实地分析喷雾增湿系统对空冷凝汽器换热的影响,基于标准k-ε湍流模型和离散相模型,采用分步建模的方法,对某300 MW直接空冷机组进行了三维数值模拟.模拟过程中考虑风速对喷雾增湿效果的影响,提出增加喷嘴喷水量的方法来改善边缘空冷单元受环境风影响入口风温值偏高的问题.结果表明：主导风向下,风速为9 m/s时,平台边缘空冷单元入口温度平均值高于其他空冷单元6.4℃,其换热器出口温度值也相应高出6.4℃;增加喷嘴的喷水量可以降低边缘空冷单元换热器出口温度,进而提高机组整体换热效率,以风速9 rm/s为例,增加喷嘴喷水量后,机组背压值较增加喷水量之前降低了5kPa.     

旋转雾化脱酸塔结构优化及性能的数值研究

为进一步提高旋转雾化脱酸塔的酸性气体脱除效果,提出了将原内附连续导流带改为间断式和错列式的布置方案,利用数值模拟分析了不同方案下的塔内流动特性及HCl和SO₂脱除率的影响。结果表明,导流带分组布置可改进塔内流动特性、提升脱除率,但错列布置导流带对不同分组数有不同的影响;综合考虑两种酸性气体的脱除率,模型2脱酸效果最好,该方案为脱酸塔结构优化设计提供了参考依据。     

湍流气固两相流动数值模拟理论研究的最新进展

详细介绍了气固两相湍流流动数值模拟理论的发展及最新进展。     

二次风反切锅炉炉内气固多相流动特性数值模拟

运用湍流理论和多相流动理论对不同二次风反切工况下炉内气流、煤粉颗粒运动进行了数值模拟.从消除残余旋转、稳定燃烧、防止结渣等角度比较了不同的二次风反切效果,并提出合理的反切方式,这对设计二次风反切具有指导意义.     

透气砖底吹铝熔体精炼过程中气液两相流场的数值模拟

利用双流体模型和多孔介质模型对透气砖底吹的铝熔体精炼过程中的气液两相流场进行了数值模拟,考察了不同透气砖布置方式对流场产生的影响。结果表明：净化气体主要分布在透气砖的上方区域,且气体在除气室中的气泡上升速度总体比较均匀;相比于3×4方案,采用1×8方案的气泡在除气室中停留时间更长,总体平均气含率更高,铝熔体能与足够数量的净化气体充分接触,有利于铝熔体的除氢。     

循环流化床锅炉旋风分离器内气固两相流动的数值模拟

为研究旋风分离器内部气固两相流动的特征,应用FLUENT5.4.8软件对某厂50 MW级别的旋风分离器内部气固两相流动进行了数值模拟.在此基础上,又分别对中心筒长度减半、变梯形入口为弧形引导入口、增加筒径的3种改进模型重新进行计算,并得出有用的结论.这些数值模拟的结果对新型旋风分离器的设计、运行和改造等均具有指导意义.图32表2参3     

一种既能保证煤粉燃烧器稳燃又能缓解炉膛结渣的方法

为使电站燃煤锅炉同时达到稳燃和防结渣的目的,开发了一种新型煤粉燃烧器,该燃烧器的特点是在喷口前利用撞击块进行煤粉浓淡分离,使其浓侧在向火侧,淡侧在背火侧,同时在喷口两侧加有与中间一次风具有一定夹角的侧边风。该文运用数值计算的方法,模拟了该燃烧器在不同负荷下调节侧边风时气固两相流动的变化。结果表明：在高负荷状态下,投入侧边风可起较好的防结渣作用;在低负荷状态下,关小或不投侧边风,浓淡煤粉燃烧器可起到较好的稳燃作用,因此,该燃烧器具有很好的稳燃与缓解炉膛结渣的效果,对开发应用新型稳燃器具有一定的指导意义。     

水力机械转轮内固液两相流的三维贴体数值模拟研究

本文利用悬浮体固液两相流颗粒群模型的理论研究成果,对在含沙水流中工作的水力机械转轮内部的固液两相流进行了数值模拟研究。首先针对水力机械转轮内部的悬浮体固液两相流的流动特性,通过探讨固液两相间的作用力本构关系式,简化了颗粒群模型中复杂的理论方程,建立了能进行数值模拟的欧拉方程。然后提出了一种新的数值模拟方法,即：在贴体坐标系下采用有限体积法,利用单一网格拟人工压缩技术,解决欧拉方程中的压力－速度关联问题和压力波动问题,并从理论上分析论证了该技术的严密性和有效性。作者利用此技术分别对轴流式水轮机转轮内实际工况下单相流与固液两相流的欧拉方程进行了数值模拟,在计算过程中,该技术能保证数值快速收敛和结果合理。最后对两相流流场的模拟结果进行的分析表明本文提出的数值模拟方法和拟人工压缩技术是成功的     

电厂SCR系统的设计与数值模拟

采用计算流体动力学(CFD)模型预测某600MW电厂选择性催化还原法烟气脱硝系统不同设计情况下的流场状态。自行设计了系统导流装置,并分析了系统在锅炉最大连续蒸发量(BMCR)工况下,采用不同尺寸喷嘴格栅时反应器内NH3与NOx的混和情况。采用GAMBIT构造几何模型并划分网格,使用FLUENT6.0进行模拟计算。研究重点在模拟喷氨格栅内氨气的速度分布,分析不同尺寸喷嘴反应器内反应物质摩尔比发生变化的原因。研究结果对脱硝系统内导流装置和喷氨格栅的设计和改进提供参考。     

砌体结构抗震性能数值模拟研究

砌体结构是山西省变电站工程中常见的结构类型。对其进行抗震性能研究通常采用效率低、成本高的结构试验。利用有限元方法对砌体结构抗震性能进行数值模拟研究,结果表明,ANSYS有限元软件可以较为准确地计算地震作用下墙体的开裂荷载、开裂位移,并且可以模拟墙体在地震作用下的应力分布和裂缝开展。此方法可以应用于砌体结构的抗震性能研究,作为结构试验的辅助手段验证对比试验数据的合理性。     

烟煤和油页岩循环流化床锅炉颗粒流动数值模拟分析

针对1 MWth循环流化床锅炉试验台设计,采用计算流体力学软件FLUENT6.3,对炉膛内部煤颗粒和油页岩颗粒流动分别进行数值模拟。结果表明:烟煤和油页岩颗粒在循环流化床内流动均符合"环-核"流动;颗粒对左边的冲击大于右边,在实际运行中应着重对炉膛左侧采取防磨措施;稀相区油页岩颗粒压力衰减速度快于烟煤颗粒。