【摘 要】
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本文以锅炉蒸汽量100t/h和锅筒工作压力6.47MPa的锅内汽水分离孔板为研究对象,使用FLUENT商业软件,对锅内水下孔板、均汽孔板和中孔板的工作特性进行数值模拟研究。基于水滴
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本文以锅炉蒸汽量100t/h和锅筒工作压力6.47MPa的锅内汽水分离孔板为研究对象,使用FLUENT商业软件,对锅内水下孔板、均汽孔板和中孔板的工作特性进行数值模拟研究。基于水滴所受不同作用力的分析,建立了锅筒内蒸汽-液滴流动计算模型。分析了数值解的收敛性和网格敏感性,侧重考察了不同锅筒水位高度下,蒸汽浓度分布、蒸汽速度分布和水的流线分布。数值模拟结果可知,水下孔板与水冷壁入口之间形成的稳压区可以有效改善水室内部流场的分布状况,中孔板可以阻挡来自水位面的液滴直接进入锅筒汽空间,避免液滴被蒸汽直接携带。均汽孔板可以防止锅筒蒸汽的短路,有效进行蒸汽水滴的分离。对锅筒内复杂的蒸汽和液滴流动过程,选取不同的工况条件,在锅筒低、中和高水位条件下,对分离器内部整体流场进行数值模拟,获得了蒸汽和液滴的流量、蒸汽流线和液滴浓度分布以及液滴总分离效率。数值模拟发现:在各种不同工况下,随液滴直径的增大,分离效率呈增大趋势;在水位面位于中孔板以下时,水下孔板左侧形成的漩涡有助于蒸汽和饱和水的分离。当水位高度低于锅筒中心水位高度时,中孔板起到均汽孔板的作用,具有均匀蒸汽负荷的功能。当水位高度处于锅筒高水位时,中孔板起到水下孔板的作用,具有消除气泡动能和避免蒸汽短路的功能。均汽孔板的液滴分离效率随蒸汽流速增加而增大。水下孔板、中孔板和均汽孔板的有机结合可以有效提高液滴分离和增强锅炉变负荷的能力。
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