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利用矩阵风扇的发动机舱流场优化

西安交通大学学报 2017年第3期51卷 14-19页

作者：王宏朝单希壮杨志刚同济大学上海市地面交通工具风洞中心上海201804

发动机舱热管理逐渐成为提高发动机性能的重点问题,为此在传统乘用车的单风扇系统上设计了5种矩阵风扇,并利用数值模拟技术分析了阵型对冷却模块空气侧流场的影响,在此基础上引入导风管进一步研究了冷却模块的空气质量流量及前端热回流... 详细信息

发动机舱热管理逐渐成为提高发动机性能的重点问题,为此在传统乘用车的单风扇系统上设计了5种矩阵风扇,并利用数值模拟技术分析了阵型对冷却模块空气侧流场的影响,在此基础上引入导风管进一步研究了冷却模块的空气质量流量及前端热回流效果。结果表明:相比单风扇系统,矩阵风扇型式下通过散热器的空气质量流量有所提升,特别在高速工况下,受冲压气流的作用散热器表面的速度均匀度提高,通过散热器的空气质量流量提升,前端热回流减少;引入导风管后不仅能够进一步提高车辆在高速工况下通过散热器的进气量,而且可以降低怠速时冷凝器迎风面温度;结合导风管的矩阵风扇可在不减少冷却模块进气量的前提下,通过降低风扇转速来减少冷却系统的能耗,进而提高燃油经济性,抑制怠速时车辆前端的热回流,改善冷却模块的换热性能。

关键词：矩阵风扇导风管冷却模块流场优化

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SCR脱硝超低排放工程改造流场优化

环境工程学报 2018年第6期12卷 1725-1732页

作者：叶兴联杨丁郭俊刘栋栋苏寅彪安希忠福建龙净环保股份有限公司龙岩364000 东北大学冶金学院沈阳110819

采用CFD数值模拟方法对某电厂400 MW机组烟气脱硝装置流场进行了诊断,分析了导致效率低、烟道积灰以及空预器磨损等问题的具体原因,之后对此脱硝装置流场进行优化。优化结果表明:在省煤器出口水平扩张段烟道增设导流板,消除了该区域的... 详细信息

采用CFD数值模拟方法对某电厂400 MW机组烟气脱硝装置流场进行了诊断,分析了导致效率低、烟道积灰以及空预器磨损等问题的具体原因,之后对此脱硝装置流场进行优化。优化结果表明:在省煤器出口水平扩张段烟道增设导流板,消除了该区域的大范围涡流,有利于减轻烟道积灰,并使喷氨区域烟气速度分布均匀;将喷氨混合装置改成喷氨格栅+圆盘混合器型式,强化了氨氮混合,使首层催化剂入口氨浓度分布均匀性得到显著改善,有利于提高脱硝效率、降低氨逃逸率;在空预器上游烟道增设导流装置,提高了空预器烟气速度分布均匀性,有利于解决空预器磨损问题。通过流场优化后,提高了此脱硝装置脱硝效率,减轻和消除了烟道积灰及空预器磨损。

关键词： SCR脱硝提效改造数值模拟速度分布氨浓度分布流场优化

导流均流装置对烟气SCR脱硝系统的流场优化模拟

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环境工程学报 2023年第2期17卷 588-597页

作者：陈冬林刘思含殷立国杨宁武刘文哲张博长沙理工大学能源与动力工程学院长沙410114 中国大唐集团有限公司北京100033 大唐华银电力股份有限公司长沙410111 湖南大唐先一科技有限公司长沙410111

针对烟气进入SCR脱硝反应系统后,烟气速度及其组分(NOx、NH3)浓度的分布不均的问题,提出一种基于导流板的烟气整流方案。该方案的技术关键是在喷氨格栅至脱硝反应器进口间的烟道内加装烟气混合装置、导流板、折流板等整流装置。以国内... 详细信息

针对烟气进入SCR脱硝反应系统后,烟气速度及其组分(NOx、NH3)浓度的分布不均的问题,提出一种基于导流板的烟气整流方案。该方案的技术关键是在喷氨格栅至脱硝反应器进口间的烟道内加装烟气混合装置、导流板、折流板等整流装置。以国内典型的300 MW燃煤锅炉机组SCR烟气脱硝系统为研究对象,并采用数值模拟方法研究了采用该整流装置对脱硝反应系统入口烟气流场和NH3及NOx质量浓度均匀性的影响。结果表明,整流后的SCR脱硝反应系统内的速度场与浓度场均匀性得到显著提升。反应器中首层催化剂上游的速度相对标准偏差由现役典型方案的19.1%下降至9.85%,NOx质量浓度相对标准偏差从现役典型方案的22.82%下降至13.45%,NH3质量浓度相对标准偏差从现役典型方案的12.33%下降至7.28%。整流后SCR脱硝反应系统整体流动阻力下降314 Pa,整体流场优化效果显著。本研究可为电站燃煤锅炉SCR脱硝反应器的系统设计与喷氨优化改造提供参考。

关键词： SCR脱硝反应器数值模拟流场优化导流均流装置

300 MW燃煤电站SCR脱硝系统流场优化

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洁净煤技术 2022年第6期28卷 159-167页

作者：黄俊李兴磊阮斌罗圣卢志民姚顺春广州珠江电力有限公司广东广州511457 华南理工大学电力学院广东广州510640 广东省能源高效清洁利用重点实验室广东广州510640 广东省能源高效低污染转化与工程技术研究中心广东广州510640

在超低排放要求下,SCR脱硝反应器的喷氨过量不仅影响经济性,还会引起空预器堵塞、电除尘积灰、布袋糊袋等问题。为提高SCR入口烟气速度和氨氮物质的量比的均匀性,对某电厂一台300 MW机组一侧SCR反应器进行计算流体力学的模拟和烟道流场... 详细信息

在超低排放要求下,SCR脱硝反应器的喷氨过量不仅影响经济性,还会引起空预器堵塞、电除尘积灰、布袋糊袋等问题。为提高SCR入口烟气速度和氨氮物质的量比的均匀性,对某电厂一台300 MW机组一侧SCR反应器进行计算流体力学的模拟和烟道流场优化。以Fluent为主要工具,在分析空塔模型和原导流板布置方案的基础上,对SCR烟道导流板结构进行优化、在喷氨格栅下游布置静态混合器,以实现首层催化剂前截面速度和氨氮物质的量比均匀分布。空塔方案速度相对标准偏差为26.1%,氨氮物质的量比相对标准偏差为24.8%,均达不到工程设计要求;原方案在SCR烟道渐扩处和转角处设置6组导流板,速度和浓度均匀性得到较大改善,速度相对标准偏差为13.9%,达到工程设计要求,而氨氮物质的量比相对标准偏差为15.3%,不符合小于10%的设计要求;优化方案布置的导流板消除了烟气在烟道转角处和渐扩处的漩涡、回流现象,同时安装静态混合器增强混合,使速度相对标准偏差减小至11.4%,氨氮物质的量比相对标准偏差为9.4%,SCR烟道内流场均匀性得到较大改善,速度和浓度均匀性达到设计要求。优化方案的压力损失为706 Pa,达到B级设计要求。合理布置导流板和静态混合器可以提高流场均匀性而不引起过大的压力损失,模拟结果对现场SCR流场优化具有借鉴和指导意义。

关键词： SCR脱硝流场优化导流板氨氮物质的量比静态混合器

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基于CFD的袋式除尘器流场优化及漏袋模拟

环境工程 2022年第11期40卷 84-91,142页

作者：刘威仲兆平刘瑾周育国俞舜尧东南大学能源与环境学院南京210096 苏州协昌环保科技股份有限公司江苏苏州215122

基于计算流体力学(CFD),对苏州某环保公司实验用下进风袋式除尘器4种方案下的流场模拟结果进行分析比较,分别为无导流板(方案1)、直板加同向翼板(方案2)、直板加异向翼板(方案3)、竖直导流板加整流格栅(方案4),选取滤袋进口前100 mm处... 详细信息

基于计算流体力学(CFD),对苏州某环保公司实验用下进风袋式除尘器4种方案下的流场模拟结果进行分析比较,分别为无导流板(方案1)、直板加同向翼板(方案2)、直板加异向翼板(方案3)、竖直导流板加整流格栅(方案4),选取滤袋进口前100 mm处截面速度相对标准偏差作为评价指标,并对不同面积破袋情况进行数值模拟,研究压差、流速和浓度作为检漏特征因子的可行性。结果表明:方案4的流场分布最为均匀,优于方案2和3;方案2的阻力增幅最小,显著低于方案3和4。研究从模拟角度验证了小范围破袋出口浓度与破袋面积呈线性正相关,并发现选取压差和流速作为检漏特征因子影响不显著,浓度变化最为灵敏。综合气流分布均匀性和阻力2个重要评价指标,方案2、4速度均匀性指数分别为0.36、0.2,且方案2阻力增幅远小于方案4,方案2更具实用性。研究提供的数值模拟方案可为下进风袋式除尘器的导流板布置及监测传感器的选用提供一定的参考依据。

关键词：计算流体力学袋式除尘器流场优化导流板漏袋模拟

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600 MW超临界机组尾部烟道流场优化

浙江电力 2021年第2期40卷 99-104页

作者：赵海晓浙江大唐乌沙山发电有限责任公司浙江宁波315722

针对某发电厂锅炉尾部烟道阻力偏高、机组限负荷运行的现状,通过对尾部烟道流场诊断分析及优化设计,在烟道合适位置加装导流板,制定最佳的改造方案。改造后,机组出力恢复至600 MW,空预器出口至吸收塔入口段烟道阻力共降低73.7%,达到了... 详细信息

针对某发电厂锅炉尾部烟道阻力偏高、机组限负荷运行的现状,通过对尾部烟道流场诊断分析及优化设计,在烟道合适位置加装导流板,制定最佳的改造方案。改造后,机组出力恢复至600 MW,空预器出口至吸收塔入口段烟道阻力共降低73.7%,达到了节能降耗的目的。

关键词：尾部烟道流场优化节能

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直接空冷单元空气流场优化

热力发电 2015年第3期44卷 81-86页

作者：水海波汪晓龙张涛宋艳峰陈磊席新铭杨立军杜小泽华电新疆发电有限公司昌吉热电厂新疆昌吉831102 华北电力大学能源动力与机械工程学院北京102206

直接空冷系统空冷单元空气流场具有明显的旋转上升特点,且呈中心对称分布,使空冷单元翅片管束的冷却空气流量分配极不均匀,翅片管束传热面利用效率低,空冷凝汽器流动传热性能差。对此,利用CFD软件,对直接空冷单元内部的空气动力学特性... 详细信息

直接空冷系统空冷单元空气流场具有明显的旋转上升特点,且呈中心对称分布,使空冷单元翅片管束的冷却空气流量分配极不均匀,翅片管束传热面利用效率低,空冷凝汽器流动传热性能差。对此,利用CFD软件,对直接空冷单元内部的空气动力学特性进行研究,发现,由于风机出口流通面积的突变,在空冷单元底部形成了流动死区和涡流,在单元中心形成了严重的回流,导致流动阻力增加,阻碍了风机出口冷却空气向翅片管束方向的顺利流动。为此,提出4种导流方案,对4种导流方案的空冷单元热力性能进行研究。结果表明,经过空冷单元内冷却空气导流后,空气流场得到优化,管束表面流量和温度场更为均匀,空冷单元流动传热性能得到了改善。4种导流方案中,方案3的效果最为显著。

关键词：直接空冷凝汽器流动传热特性流场优化数值模拟

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基于数值模拟的五流感应加热中间包流场优化

中国冶金 2021年第1期31卷 14-19页

作者：肖红徐辉何浩李伟红易兵湖南中科电气股份有限公司湖南岳阳414000 河南济源钢铁(集团)有限公司河南济源459000

中间包配置感应加热器后的结构与原型中间包结构差异较大,不宜使用常规添加挡墙、挡坝或稳流器的方式优化流场。针对国内典型5流通道式感应加热中间包分流过热度高及边部流和中间流的温差大等问题,设计了改进方案,并通过数值模拟方法研... 详细信息

中间包配置感应加热器后的结构与原型中间包结构差异较大,不宜使用常规添加挡墙、挡坝或稳流器的方式优化流场。针对国内典型5流通道式感应加热中间包分流过热度高及边部流和中间流的温差大等问题,设计了改进方案,并通过数值模拟方法研究了不同结构的流钢通道对中间包流场和温度场的影响。结果表明,带有变径的分口式流钢通道的结构最佳,依此优化后的中间包各流间温差仅为1~2℃,各流示踪剂浓度的标准差仅为0.03,死区体积分数为16.6%,既保证了各流间钢液的均匀性,也有利于夹杂物上浮去除,改善了中间包冶金效果。

关键词：感应加热中间包流钢通道流场优化数值模拟温度

某600 MW机组锅炉换热面分级及烟气流场优化

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热力发电 2018年第5期47卷 124-130页

作者：鲁芬问树荣冯润富周岩袁阳杨建华周飞张广才西安西热锅炉环保工程有限公司陕西西安710054 内蒙古上都发电有限责任公司内蒙古锡林郭勒盟027200 北方联合电力有限责任公司内蒙古呼和浩特010000

燃煤机组锅炉低负荷运行时,易出现脱硝系统入口烟温偏低导致选择性催化还原反应(SCR)烟气脱硝系统无法正常投运,以及一次风温低、制粉系统干燥出力不足等问题。本文以某600 MW燃煤机组为例,提出了综合改造方案即割除部分水平低温过热器... 详细信息

燃煤机组锅炉低负荷运行时,易出现脱硝系统入口烟温偏低导致选择性催化还原反应(SCR)烟气脱硝系统无法正常投运,以及一次风温低、制粉系统干燥出力不足等问题。本文以某600 MW燃煤机组为例,提出了综合改造方案即割除部分水平低温过热器及高温省煤器换热面积,增加SCR脱硝系统后换热面,优化管式空气预热器(空预器)入口烟气流场。实施改造后,300 MW负荷下,管式空预器中出口一次风温提高26℃,SCR脱硝系统入口烟温提高28℃,制粉系统干燥出力提高,脱硝装置适应低负荷调峰能力增强。该技术的成功应用为同类型机组实施技术改造提供了思路。

关键词：燃煤锅炉低负荷运行 SCR脱硝系统入口烟温一次风温换热面分级流场优化