Page 70 - 电力与能源2022年第二期

1 7 0 朱锦杰, 等: 低低温电除尘选型方法及中试应用

表 4 煤种除尘难易性评价表 素之一 [ 10-12 ] , 小型电除尘器气流均匀性对除尘效
率影响更大。为有效提高电除尘中试装置的气流
煤、 灰成分含量所满足的条件 / %
难易性 Al 2O 3+
序号 Na 2O S ar Al 2O 3 均匀性, 通过在电除尘器进口处布置导流板, 并借
SiO 2
助计算流体动力学( CFD ) 方法进行气流分布模拟
1 ≥0.4 >1
≤90
2 >1 >0.4 试验, 从而保证电除尘器电场区气流均匀分布。
容易 3 >0.3 ≥1
根据电除尘器本体结构, 建立几何 1∶1 模型,
4 >0.4 >0.4 ≤80
并简化烟气为不可压缩牛顿流体, 入口烟道处烟
5 >1 >0.3 ≤40
1 0.1~0.4 ≥1 气速度 均 匀 分 布。 电 除 尘 器 内 通 道 上 下 间 隔
85~90
2 ≥1 ≤0.45 0.6m设置一个取样点, 横向每个通道设置一列
一般
3 0.4~0.8 0.45~0.9
80~90 取样点, 第一电场入口共计 56 个取样点, 第五电
4 0.3~1.7 0.1~0.3
场出口共计 49 个取样点。将计算模型离散化, 采
1 ≤1 ≥90
≤0.4
较难 2 <0.6 ≥80 >9 用六面体划分网格, 生成网格如图 4 所示。
3 ≤0.2 ≤1.4 ≥75
考虑中试平台需进行高灰劣质煤种的试验,
·
存在入口粉尘含量大于 30g m -3 的试验工况。
2
根据表3 , 比集尘面积增加10m ·( m · s ) 。
-1
-1
3
因此, 电除尘中试装置选型结果为: 比集尘面积大
-1
2
3
-1
于 120m ·( m · s ) 。
电除尘中试装置主要技术参数如表 5 所示,
结构示意如图 3 所示。
表 5 电除尘中试装置主要技术参数
项目 技术参数 图 4 电除尘器进口喇叭网格划分
2
有效断面积 / m 12 进口采用速度边界条件, 出口采用压力出口
室数 / 电场数 1 / 5
通道数( 前 4 电场 / 第 5 电场) 8 / 7 边界条件, 进口喇叭处的导流叶片、 阳极板、 顶梁、
2
3
-1
比集尘面积 /[ m ·( m · s ) -1 ] 124.52 电场及灰斗挡风板、 出口槽形板等采用固体壁面
总集尘面积 / m 2 1064 边界条件。电除尘器内气体雷诺数 Re为 10 数
4
电场有效长度 / m 4×3.5+3
量级, 选 择 k-ε 两 方 程 湍 流 模 型, 并 结 合 动 量 方
宽度( 前 4 电场 / 第 5 电场)/ m 3.2 / 3
高度 / m 4 程、 连续性方程、 能量守恒方程作为控制方程, 以
烟气流速 /( m · s ) 0.67
-1
变量的残差变化监视计算的收敛性。
高压电源型式 多类
在进口喇叭内设置三层分布板, 开孔率分别
为 45% , 36% , 36% , 出口喇叭内设置单层槽形分
布板, 开孔率为 17% , 以初始方案为基础, 对进口
喇叭内的导流叶片位置和出口喇叭槽型气流分布
板间隙进行局部调整, 最后优化后的计算结果如
图 5 所示。
由于该项目进口喇叭分布板开孔率较高, 采
用多孔板结构无法满足强度要求, 因此, 将多孔板
改为扁钢网板, 可满足开孔率和强度要求。
电场区取样截面气流分布均匀性σ r 计算值
为 0.15 , 可满足标准和用 户 不 大 于 0.2 的 设 计
图 3 “ 低低温 + 旋转电极” ESP 中试装置示意图 要求。
3 气流分布均匀性模拟及设计 4 结语

气流分布是影响电除尘器除尘性能的主要因 ( 1 ) 提出了一种简易的电除尘选型设计方法,