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在火电厂的设计与运行过程中,对相关环节进行数值模拟,是增进对设备的了解、优化设计方案的重要手段,例如除尘器的结构影响流场分布,从而影响除尘效率,CFD分析可以提供合适的结构方案。

SimPop公司与相关火电单位进行合作,为其提供火电厂设计过程中所需要的CFD分析。例如,旋风分离器内的流场分布与结构对分离效果的影响;气流分布优化对提高电厂效率的影响;锅炉燃烧的数值模拟;SCR烟气脱硝过程的仿真分析等。

气流分布优化对锅炉性能的影响

通过管道或设备可以调整气体的流量分配,从而提高电厂的效率,消除持久性的维护成本。通过CFD工具可以对该问题进行分析。

气体流过燃气轮机的消音器、分流器等,可能会导致物理振动和热应力问题,通过CFD模拟,可帮助设计均匀稳态流系统,并提供尽量减少问题的办法。

气流经过除尘器板时是否均匀分布,影响了静电除尘器的效率。流量分布不均匀,会导致较高的压力损失和低的粉尘捕捉效率。对CFD结果进行分析,通过流线的分布,可以获得改善流动分配和设备性能的方法。>

 

除尘器仿真分析

火电厂内一个重要的问题就是烟气除尘技术,传统的除尘方式有旋风除尘,静电除尘等。采用CMFD工具可对颗粒的运动轨迹及除尘器内的流场进行分析,可指导除尘器的设计管理与技术改造。

气流经过除尘器板时是否均匀分布,影响了静电除尘器的效率。流量分布不均匀,会导致较高的压力损失和低的粉尘捕捉效率。对CFD结果进行分析,通过流线的分布,可以获得改善流动分配和设备性能的方法。

 

SCR烟气脱硝技术

SCR(选择性催化还原)脱硝技术是在催化剂的作用下,还原剂与烟气中的NOx反应生成无害的氮气和水,从而脱出烟气中的NOx。

采用CFD软件,可以对烟气脱硝设备中的反应过程进行数值模拟,获得设备内的流场、温度场、压力场以及脱硝效率等。改变设备的结构进行分析,可以获得优化的脱硝设备。

 

锅炉燃烧的数值模拟

对锅炉内的燃烧过程进行数值模拟,可以获得煤粉在锅炉内的运动轨迹、温度场分布、燃烧反应程度等信息,对于优化锅炉设计、改进配煤方式有重要指导意义。

如图为生物质锅炉燃烧过程的数值模拟,左图为一次进风的流线,根据该结果可以了解燃料在锅炉内的填充状态,从而帮助改进进料;右图为二次燃烧区不同截面上的CO浓度分布,可帮助分析和优化烟气与二次进风的混合以及二次燃烧区的利用。

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