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国内图书分类号:TK284.8学校代码:10054国际图书分类号:621:.1密级公开硕±学位论文电除尘器流场模拟及结构改造硕±研究生:熊也导师:梁双印教授申请学位:工程硕±学科:动为工程及工程热物理专业:动力工程所在学院:能源动力与机械工程学院答辩日期:2015年3月授予学位单位:华北电力大学
Class巧edIndex:TK284.8UD.C:621.1.ThesisfortheMasterDegreeElectros化ticPrecipitatorFlow巧ddSimulationandStructuralReformCandidate:XionxingSuervisor:Prof.LianShuaninpggySchoolofEnerPowerandMechanicalSchool:gy,EnineeringgMarch2015Da,teofDefence:rce-Conferrin-nstnhDcggIitutio:NortChinaElectricPowerUniversity
华北电力大学硕±学位论文原创性声明本人郑重声明:此处所提交的硕±学位论文《电除尘器流场模拟及结构改造》,是本人在导师指导下,在华北电力大学攻读硕±学位期间独立进行研究工作所取得的成果。据本人所知,论文中除已注明部分外不包含他人已发表或撰写过的研究成果。对本文的研究工作做出重要贡献的个人和集体,均已在文中W明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。作者签名;^的r日期:年3月5日华北电力大学硕±学位论文使用授权书《电除尘器流场模拟结构改造》系本人在华北电力大学攻读硕±学位期间在导师指导下完成的硕±学位论文。本论文的研究成果归华北电力大学所有,本论文的研究内容不得W其它单位的名义发表。本人完全了解华北电力大学关于保存、使用学位论文的规定,,同意学校保留并向有关部口送交论文的复印件和电子版本允许论文被查阅和借阅。本人授权华北电力大学,可W采用影印、缩印或其他复制手段保存论文,可W公布论文的全部或部分内容。‘"本学位论文属于(请在[^^上相应方框内打^):保密□,在年解密后适用本授权书不保密作者签名:承日期:此瓜年月f日导师签名■:曰期:M年月r曰ii5
华北电力大学硕±学位论文摘要随着对环境的要求越来越高,除尘器在电厂中有广泛的重要应用。如何经济、有效地提高除尘效率,降低粉尘排放量,成为电除尘工作者研究的热点问题。根据研究经验,,影响除尘器效率的关键因素是除尘器内部烟气流动分布的均匀性W往对气流分布的调节是通过模型试验来完成,但劳动强度大、耗时长、成本高。随着数值计算技术的发展,数值模拟逐渐成为强有力的研究手段。2本文首先河北某电厂225m电除尘器为原型,依据计算流体动力学華本原理,WFLUENT软件为平台,探索出适合于电除尘器流场数值模拟的方法和规律,分析了气流分布板等装置对流场的影响。首先对该除尘器的各个结构进行了详细的测绘、收集数据后构建出除尘器H维实体模型。利用Gambit划分模型网格。将网格文件导入Fluent中,确定汁算的流域设置边界条件,利用Fluent采取SIMPLE算法进行仿真数值仿真模拟计算,获得在不同数量、布置不同位置气流分布板下的气流分布流场,对其静压、全压W及流向进行横向对比,得出较为合理的气流分布装置方案。最后,对除尘器进口烟箱的倾斜角度进行改造,通过模拟汁算分析其可行性。关键词:电除尘器气流分布板布置流场模拟;极板间距;电场长度;;9
华北电力大学硕±学位论文Abs化adcreasdemandha过ideWi化ininfor化eenvironmentelectrostaticreciitatorsvewg,pprangeofapplicationsinpowerplantsimportantly.Howtoimprovedustcollectingefficiencyeconomicallandeffectivelandreducedustemissionuantitarebecominyyqygfocusedonbytheoerates.Accordintheexeriencethekefactorsaffectinthepgp,ygefficiencyofelectrostaticprecipitatorisuniformityofinternalgasflowdistribution,Adustmentofair打owdistributioni打化eastisdo打ebymodeltestButthismethodisjp,-laborintensivetimeconsi拍linandcostl.Withthedevelopmentofnumerical,gytechniquesnumericalsimulationhasbecomeaowerfulresearch化ol.,pThisaer—ptakesthe1;echniuewayofsimulatinmodelsimulatinantetetakespqggyp,theelectros佔ticreciitatorwith225electricfieldareaofacertainlantinHebeippprovinceasanteebasesonrincilesofutationalFluidDnamicsandtakesptyp,ppCompyFLUENTasplatforminordertoexloresuitablemethodsandrulesfornumericalpsimulatio打offlowfieldi打electrostaticrecipitatorandanalze化eefectsof化eairp,yflow化stributionboarddiferentinstallations.Aftercarryingoutadetailedmappinganddatacollectingofeverypartoftheeo-aemodeandlectrostaticreciitatrthisaerbuiltuathreedimensionlrototlpp,ppppypmade化etrans化rmationof化eflowpassageaccordingly.Then化eGAMBITwasused化dividetheridsforall1:hemodels.Afterthemesh巧lesareimorted化化eFluentandthegpdeterminationoftheboundaryconditionsandcomputingareas,theFluentwasusedtocarryonthecalculationofthenumericalsimulation.Theoeratinerformanceofthepgpprototypemodelaswellasthemodelaftertransformationwasthuslyossessed.Afterpseti打gdiferentinletconditionsforseveralsimulations,canobtaintheflow行eldofairdistributio打under化ferentlocatio打sandnumbersoftheairflowdistributionboardb,ycomparethestaticpressureandtotalpressureandflowproperti的,化geta巧asonablelayoutplanofair化stributiondevice.Finally巧constmctioiiofdhanleofdustcollector,gofimortedtobaccoboxandanalsis化efeas化。itbysimulatincalculation.p,yygKeywords:electrostaticprecipitators;flowfieldsimulation;arrangementofairdistributionlateelectriclateacinthele打thofelectricfieldsp;ppg;g10
华北电力大学硕±学位论文目录摘要9Abstract10第1章绪论131.1研究课题的背景及意义13I丄1研究背景131丄2研究意义141.2静电除尘器的研究现状141.3电除尘器简介161.3.1除尘器的分类161.3.2按气体在电除尘器内的运动方向分类171.3.3按除尘器的形式分类171.3.4按除尘板和电晕极的不同配置分类181.3.5按振打方式分类181.4本文主要研究内容18第2章静电除尘器简介及研究方法简介202.1静电除尘器的基本原理202.2本文所采用的测量方法和步骤212.3电除尘器空气动力场描述232.4气流分布对除尘效率的影响232.5气流分布不均匀分析242.6改善气流均匀性的措施252.6.1导流板252.6.2气流分布板262.7气流均匀性的评判标准282.8本章小结29Fhen第3章电除尘器it气流分布数值模拟303.1物理模拟试验303丄1模拟所需H大相似定律303丄2物理模型试验方法313丄3模型模化的近似转化巧3.2数值模拟的试验方法%3.2.1计算流体动力学FLUENT简介%11
华北电力火学硕±学位论文3.2.2传统理论分析方法、试验测试方法与FLUENT数值模拟计算方法.......373.3FLUENT软件结构373.4电除尘器气流分布数值模热方法393.4.1FLUENT总体计算流程393.4.2建立几何模型393.4.3划分几何网格393.4.4定义边界条件类型393.4.5利用FLUENT进行仿真计算403.5本章小结.......40,第4章电除尘器数值流场模拟及计算结果424.1原型除尘器数据参数424.2建立几何模型424.3网格划分444.4进出口边界条件464.5对除尘器进行Fluent数值仿真模拟484.6模拟计算结果524..61压为结果对比524.6.2流向对比分析574.7电除尘器计算结果分析594.8电除尘器改造方案594.8.1入口烟箱倾斜改造594.8-2改造结果对比604.9本章小结60第5章结论与展望621结论622除尘器的问题与展望63参考献64攻读硕±期间发表的论文67攻读硕±期间参加的科研工作68致谢6912
华北电力大学硕上学位论文第1章绪论1.1研究课题的背景及意义1丄1研究背景社会的前进离不开能源,能源资源是国家经济建设的支柱,能源在保障国民经济持续并且高效快速健康发展中占有不可或鮮的地位。现如今,能源己经成为限制一社会经济快速发展的主要因素之,在接下来的20年里,随着能源耗量与需求的不断増加,能源形势在我国将更为严峻。众所周知,我国拥有丰富的能源资源,尤其是化石能源资源。而其中,煤炭占据主要地位。针对中国的现状是人口密集,人口基数大,导致我国能源的人均拥有量很低一,只相当于世界平均水平的半。我国正从制造大国向制造强国转变,我国一二钢产量、位水泥产量己居世界第,发电量居世界第化但能源浪费情况依然触W目惊也,污染十分严重,环保形势更趋严峻。烟尘主要排放来自于火电厂、钢厂等燃煤企业,成为了环境治理的关键所在。为满足经济快速发展的需求,实现在202020009一年要实现在年基础上经济总量翻两翻,我国的总装机容量要达到亿10亿千瓦一,电力的需求増长程度可见斑。W目前的排放控制标准,由于火电厂的运行而排放的烟尘达500万吨/年、S〇2达2100万吨/年、NOx达1000万吨/年W上。我国的大气环境由于大气污染物的排放而日益恶化,电力行业的可持续发展也将成为一W纸空谈。电除尘器的提效创新,袋式除尘的蓬勃发展,烟气脱硫的快速推进,烟气脱硝的蓄势待发环保设备呈现多头并进的可喜局面。如何因势利导,规范有序、科学的进行综合管理一,其中的个重要环节就是把治理污染的装备使用好、管理好,并使其发挥应有的效能。电除尘器是我国的火电厂的必要配奢设备,烟气经过除尘器除去其中的颗粒烟尘,确保排向大气层中的烟气干净清洁。为目前全国范围内PM2.5空气质量的改P1善、提高空气质量有重要意义。国外多称静电除尘器。电除尘器的的工作原理为烟气在通过电除尘器的电场区域时,,带有放电极点的阴极线使得烟尘带上正电荷而在阴极线两侧为带有正电荷的阳极板,带有负电荷的烟尘由于电场力的作用向阳极板运动,到达阳极板巧被阳极板捕获收集。阳极板振打装置会定期振打阳极板,使得积累的烟尘由于重力和振打力的作用掉落至除尘器下方的灰斗当中被收集除去,最后干净的烟气流出除尘器。31
华北电力大学硕±学位论文电除尘器技术水平也在不断提高。电除尘器的除尘效率商,处理烟气的量大,W压力损失小。除尘器按照其工作原理共分为H大类:过滤式除尘器、静电除尘器、磁力除尘器。由除尘器排除的气体在环保质量上已经达到了国家标准,再排向大气。一近年来,电除尘器技术发展动向主要有W下六个特点致力于进步提高除尘效率。排放标准日益严格,对除尘器的指标要求更加提高。在保证除尘器基建投资和己运行设备的运行维护费用的前提下,并且同时保证电除尘器运行的可靠性和高效率,尽可能节约能源并且采取经济有效的办法解决高化电阻楷尘的捕集问题,提高电除尘器对煤种变化的适应性成为更加需要解决的问题。1丄2研究意义除尘器在钢厂,煤厂,木工车间,面粉厂等烟气粉尘含量过高的工厂和车间得一到广泛的应用。空气粉尘问题日趋成为当代社会的首要问题么。现代文明社会越加在意生活环境的优化和保护,但是雾疆天气逐步影响着各个大中型城市,雾靈主要的形成原因就是空气中可吸入粉尘造成的一,其中包括工业粉尘、汽车尾气等系列的来源,长期吸入颗粒容易造成肺部疾病W及其他并发症。针对于工业粉尘,除尘器的必要性就越发的重要。城市空气污染.。,PM25的日益加重这些问题都驱使我们必须提高火电厂除尘技术,降低烟尘排放量。因此现在火力发电厂中都必须配备除尘器一,W除去烟气中的粉尘。提高静电除尘器烟气除尘效率,进步降低排向大气的烟气中的粉尘成为更有必要的研究课题。由于电除尘器的高效率运行,烟气中烟尘浓度的大幅下降使得电除尘器在火电厂中广泛使用,有力的保护了电力行业的形象W及改善生活环境。但是有利的同时会伴随着挑战。只有电除尘器的设计、制造、安装、调试、运行管理和维护都正确合理,就能保证保持电除尘器长期高效、稳定运行,若是其中一个或多个环节欠缺W,势必对电隐尘器性能产生影响。因此对除尘器结构&及运1P1行方式状况的改进成为必要的研究方向。1.2静电除尘器的研究现状我国工业紛尘排放量巨大,导致生态环境遭到严重破坏,在建设和谐社会的道路上形成了严重的阻碍,为了响应当今社会的健康经济可持续发展,电除尘器的作用尤重要。虽然我国这几年,科研技术依然致力于电除尘技术的研究,但仍然与已经发展较为成熟的发达国家有一定的差距一,基础理论研究依然欠缺,有待进步深入。14
中北1为乂学硕I:学11位论义2001年李志富,唐庆元分析了文丘黑水膜除尘器改造成高效电除尘器的原因,比较了除尘器改造前后的技术经济指标,对该改造工程尖施后的经济、环境和社会W效益进行了分。2003年中国科学院广州能源研究所的王显龙、何立波等人针对静电除尘器在工业领域的应用,介绍了传统静电除尘器的分类结构的同时,列举了当前使用的一器在除去气体污染物些新型静电除尘器的展望、异味等方,对静电除尘面的新应用进行T阐述。并提出了对于使用电凝并、无电晕式等除尘新机理的新概W念。对于新型除尘方式的探究,2006年何鹏,秦红霞,宗燕兵等人在颗粒床除尘器髙温实验研究一文中,采用固体颗粒床除尘方式,对砂硕作为过滤介质的可行性和实用性进行了研究.通过对颗粒床除尘器高温条件下的实验研究,探讨了不同工况时除尘效率和压力损失的变化规律温度的关系。.推导了除尘效率和压力损失与^结果表明,随着烟气温度的升高,除尘效率和压力损失均逐渐增大。2007年赵海波,郑楚光在湿式静电除尘器的研究方面,W量化的方法静电增强湿式除尘器的除尘过程。得出典型的传统湿式重力喷淋除尘器对PM的分级除尘效率在5%W上,如果液滴荷电,有望使得该除尘器对PM的分级除尘效率达到70%W上,;如果颗粒荷电PM的分级除尘效率将在25%W上:在液滴和颗粒同时荷上相反电荷的静电增强湿?式除尘器中,PM的分级除尘效率接近100%。2009年张慧艳,田金玉W河北马头发电有限责任公司#4锅炉除尘器改造为例,分析了国内火力发电厂烟气除尘设备进行技术改造的各种方案,并对各种方案进行了比较,该项技术改造方案对将要进行一UW除尘器技术改造的老火力发电厂具有定的参考价值。有部分学者针对静电除尘器和巧式除尘器进行改造合并,进行研究,W求达到更高的除尘效率。例如2012年高玉胜根据国家现行《火力发电厂大气污染物排放标准》并综合考虑国家《火力发电厂污染物排放标准》的要求。通过反复多方论证后对牡二电厂#6机组锅炉的静电除尘器进行了静电与化巧复合除尘改造,取得了成功。其改造费用低、除尘效率、W排放率均达到国家标准。苏金海京能热电2008年对1、3号锅炉除尘器进行了技术改造,降低了烟尘排放,满足了北京市污染物排放要求,并且在不同负荷下运行tW稳定可靠。,控制方式灵活国外的除尘技术发展相对我国來说较为先进,其中较为巧出的化产公司有丹麦史密斯公司,其公司的先进技术在于不仅能做到电源的节能技术,粉尘颗粒数量级减小,粉尘比电阻增高确保除尘器的高效、节能的运行;另外的具有代表性的公司是円本R立的低低温除尘技术、移动除尘器和湿式除尘器技术;阿尔斯通公司主要^电除尘技术为电除尘整合控制系统巧?防及体化高频电源口1民,将高频高压整流))一变压器T/R与控制系统整合在起,用于静电除尘器、布巧除尘整合控制系统。()15
华北电力大学硕±学位论文1.3电除坐器简介把粉尘通过不同方式从烟气中分离出来的设备被定义为除尘器或除坐设备。除尘器的性能用可处理的气体量、气体通过除尘器时的阻力损失和除尘效率来表达PS一一I。除尘器是由组或多组封闭式单元体组成内由,单元体组锥形体空气动力除一尘装置和多个滤筒组成。锥形体空气动力除尘装置位于箱体的中央位置,由具有定间隙的栅条组成。滤筒均匀布置在锥形体的两侧,下部分为储尘斗。储尘斗与自动集尘装置连接。它是将电厂锅炉燃烧后的含尘烟气通过静电除尘、布袋除尘或是旋风除尘的方式分离粉尘的设备。除尘原理不同除尘型式的除尘器除尘原理不同。。除尘器按其作用原理分成W下五类、;0)机械力除尘器包括重力除尘器惯性除尘器、离也除尘器等。(2)洗燦式除尘器包括水浴式除尘器、泡沫式除尘器,文丘里管除尘器、水膜式除尘器等。(3)过滤式除尘器包括布袋除尘器和颗粒层除尘器等(4)W使粉尘荷电而进行分离的静电除尘器。(5)磁力除尘器。近年来,W袋式除尘器、静电除尘器W及电袋合并除尘器的发展较为快速。1.31.除尘器的分类按电极清灰方式分为:1.干式电除尘器干式除坐器捕集粉尘在干燥的状态下进行,通过借助机械振打的作用力来收集收尘版上沉积灰尘的除尘器称之为干式电除尘器。其缺点是在振打过程中,粉尘容易产生二次飞扬,因此,在干式电收尘器的设计时,应该将粉尘二次飞扬的问题纳入设计因素。现火电厂大多采用干式除尘器。2.湿式电除尘器湿式电除尘器是采用水喷淋或适当的其他方式在收尘极表面作用形成一层水膜一一,让被捕集的粉尘和水起混合,在水流因重力下流的过程中同时将粉尘同带出到灰斗里。因在水湿的状恣下收集粉尘而称为湿式电除尘器。它的优点在于没有粉尘二次飞扬的问题,但存在排出的极板清灰水可能会造成环境的二次污染。3.雾状粒子电捕集器一一般湿式电除尘器在于捕集液体这种电除尘器也是湿式电除尘器的种,不同是硫酸雾,焦油雾等物质的液滴,粉尘被捕集后呈液态流下得W去除。4.半湿式电除尘器半湿式电除尘器结合干式和湿式电收尘器的优点,它是干、湿混合式电除尘器。高温烟气通过干式除尘室餘尘,再进入湿式除尘室再次除尘后排向大气。洗涂水可16
华北电力大学硕±学位论文W被循环利用,经过湿式除尘室排出的泥浆通过泥浆粟通过浓缩池送往干燥机烘干后,被烘干的粉尘再回到干式除尘室经灰斗排出。132..按气体在电除尘器内的运动方向分类按气体在电除尘器内的运动方向有立式和卧式之分。1、立式电除坐器:立式电除尘器内烟气自下而上作垂直运动。在气体流量小,收尘效率要求不高及粉尘易于捕集,或者安装场地较局限时适合使用。2、卧式电除尘器:。卧式除尘器中烟气体沿水平方向运动与立式的相较有下特点:(1)依据除尘器内的工作状态沿着烟气流动的方向可划分为多个电场区域,根■据不同的除尘标准W及除尘效率要求不同每个电场可各自施加不同电压。(2)电场长度可根据除尘效率的不同而增加或缩短,但对于立式除尘器由于在竖直方向上电场不宜太高,否则设备高度过高而导致安装困难,建筑物过高。(3)当烟气量较大时,在每个电广断面上卧式电除尘器内更加能够保证气流的均匀性。4适用于负压运行,大大増加了排风机的寿命。()(5)根据捕集粉尘的颗粒粒径大小不同,可分别每个电场区域设置不同电压从便收集,对于有色稀金属回收捕集有很大优势。(巧胆识相较立式电除尘器来说,邱式除尘器占地面积较大,在新建电厂或旧厂改造时会受到场地因素的制约。1.3.3按除尘器的形式分类按除尘器的形式分为管式和板式之分。1、管式电除尘器管式电除尘器的收尘极的形式主要是一一组呈圆形根或、六角形或方形的管子,管截面中也是为不同形式的电晕线即放电极。管直径通常在200到300mm之间,长度为3到5m之间。2、板式电除尘器:板式电除尘器是由许多块平板构成收尘极,极板通常被制作成为各种不同的截面形状,lil确保极板的刚度和抑制粉尘的二次飞扬问题。电晕放电极线放置在相邻两块收尘极板中间位置。17
华北电力大学硕±学位论文1.3.4按除尘板和电晕极的不同配置分类按除尘板和电晕极的不同配置有单区和双区之分。1、单区电除尘器。一单区电除尘器的收尘板和电晕极都被安装在同除尘区域内,在此区域内同时。完成粉尘的荷电和捕集,现在较为广泛使用的既为单区电收尘器2、双区电除尘器。双区电除尘器的电晕系统和收尘系统分别被安装在不同的区域内。电晕极和阳极板安置在前区,用W使粉尘荷电,,此区域称之为电离区,收尘极和阴极板安宣在用W捕集粉尘,此区域称之为为收尘区,1.3.5按振打方式分类按振打方式分为侧部振打电除尘器和顶部振打电除尘器1、侧部振打电除尘器。侧部振打装置安置于除尘器的阴极或阳极的侧部。烧臂健振打装置用途较为广°泛,在振打轴的360上均匀设置振打链头W防止振打不均匀造成的粉尘二次飞扬。一定的角度夹角振打时,振打力的方向与粉尘的下落角度形成。2、顶部振打电除尘器。这种电除尘器的振打整置设置除尘器的阴极或阳极的顶部,称为顶部振打电除。尘器早期引进美式电除尘器多为顶部锥式振打,且,由于其振打为不便调整普遍用于立式电除尘,因此得不到广泛应用,现应用较多的是顶部电磁振打,安装在除坐器顶部,振动的传递效果好,且运行安全可靠、检修维护方便。、、综上所述,电除尘器的类型很多,但是大多数工业咨炉是利用干式板式单区卧式,侧部振动或顶部振打电除尘器,本文将较详细介绍的是引进美国八千的代技术,加W吸收改进的BE型及郎L型电除尘器。1.4本文主要研究内容一综上所述,为了对静电除尘器有个初步的数值模拟,进行烟气固液两相流场的模拟分析,进而得出除尘效率,除尘电耗的影响因素,得到结论,提出改进假设方案,节约除尘能耗,提高除尘效率。在当今能耗时代有着代表性的意义。针对除尘器内的气流分布,讨论在除尘器进气烟箱和出气烟箱设置气流分布板的数量与方式的不同,分析不同情况下的气流分布流场,从压力,速度,气流分布18
华北电为大学硕±学位论文均匀性方面对比,直观对比由FLUENT模拟所得的静压与全压云图,流向云图W及速度矢量图,得出较为优化的气流分布板的分布形式使得烟气具有更加优化的流动性和均匀性高除坐效率。,提,降低除尘器自身能耗,达到节能减排的作用再针对除坐器的结构进行改造试验,对电场极板间距进行改变,,从气流均匀性对比分析作为依据判断更为优化的极板间距;对电场有效长度进行改造,同样W气流流向均匀性作为判断依据来寻找最为优化的电场长度对比分析。19
lU」华北丸乂学顿;学位论义第2章静电除尘器简介及研究方法简介2.1静电除尘器的基本原理电除尘器利用电泳现象,气体在极板之间的高压电源产生的高压电场作用下发生电力,原理是施加在电晕线上的高电压促使电晕极放电,使得气流中悬浮的粉尘颗粒荷电。荷电后的粉尘在阴极电晕线和阳极收尘板之间形成的不均匀电场中,由■于电场作用力的推动向养鸡板方向运动,最后在收尘板上沉积,与含尘烟气分离开来。电除尘器的除尘过程大致可分为H个过程:悬浮粉尘粒子的荷电过程、荷电后fMW53粉尘粒子在电场力的作用下运动和捕集过程、在机械力作用下振打清灰过程。1悬浮粉尘粒子的荷电:金属阳极板和阴极电晕线是两个曲率半径差别较大的()一部件,,W保证在通高压直流电之后在其之间能维持个足W迫使气体发生电离的电场强度,,气体电离后产生的阴离子和阳离子,粉尘吸收被迫电离后的带电粒子达到粉尘荷电的目的。口)荷电后粉尘粒子在电场力的作用下运动和捕集过程:粉尘荷电后在电场力的驱动么下,向极性相反的电极运动,在电极板表面被捕集,最后沉积起来。机械力振打清灰一3:在收尘板上的沉积的粉尘积累到定厚度之后,在振打装()置的机械力迫使下规律振打收尘板,,W及重为作用的影响下粉尘落下至除尘器下部的灰斗之中。2-原理图如图1所示;"…数授?梁赞燦授键喉玄燦^。声,、弓S.^f//I:'/I、■/勺广I^'*.i,《>itmi?1S,rm?ssi公;lfs;>jU/MtIi、。'.、Uhiii\%去A。W^''--、g’巧/V;化、、.’'又禽顯'城鹏;^—..)CGk.矣裝)貧',方/攻巧克试s,'-'!%4>%n\sI若、\H‘>*-*^i?n>‘HiMj畫;\11;u‘1':':;trw;:將:!U去冥tn满气护約气Lx^ ̄占I— ̄^sJi气i,―?—,’^'—…w?—^IJ'言掉採每绞養拖若鷄锭5^直茲够£去jj?I2-1閣静屯除尘器屯场;;.l作原理鹽20
华北电力大学硕±学位论文2.2本文所采用的测量方法和步骤电除尘效率的基本公式为科奔2(.1)式中7一除尘效率%,;—汾,m/s驱进速度;总集尘面积,m2;0—烟气流量,m3/s;一该式为Deuts化公式,它为电尘器的设计公式。该公式假定颗粒尺寸为常值,一旦被收尘版捕集粉尘和气流在极间距空间里面的海合式完全均匀的,并且粉尘,就不会返回到电场空巧。因此在实际的工程运用中我们使用改进公式:、.(心僻。斗e.2(2)0=fk=0式中,A为常数,A值不同,曲线形态不同。当jtl时,变成公=?fk=式即为熟知的Deutsch公式。根据数据表明,A0.5时,接近于常数,即0k几乎不会随前后电场的变化而变化,也不再随所要求除尘效率的高低而变化。此?一‘‘"*'A时,简单的看成个收坐难易参数可^将,由于克服了众多应用中粒径分布问题而使用更为广泛。静电除尘器除尘效率是指同一时间内除尘装置去除的污染物数量与进入装置污染物数量的百分比。影响电除坐器性能的因素主要分为H大类,包括工况条件、电除尘器的技术状况W及电除尘器的运行条件。21
华北屯为乂学硕学位论文影响电除尘器性能的主要因素—、工况条件二、电除尘器的技术状巧=、运行条件煤的成分结构形式运行电压与电流I飞灰成分极配型巧IIII维錄子干燥和'性清洁程度II奮节fj^烦1(牺度、I1-灰癖点等)振巧周期[,^w+b*击1制造、安装精度包括:(1)极间距烟气条件(温(2)漏凤率度、湿度、烟(3)振打加速度及分布气成分、含尘量等气流分巧巧匀性III祸炉工况条件II(可物含量供电质量及供电区大小L等)II另外在此要单独说明的是粉尘的比电阻。对于不同的电站飞灰,表观驱进速度Wk或W的大小也不同AW。或主要取决于粉尘比电阻。比电阻是由单位面积的粉尘在单位厚度下的电阻值相应的值的大小4Q*cw,单位为比电阻值在i〇W下的粉尘,当它沉积接触收尘极时,几乎在瞬间就被中和,甚至带上正极性的电荷,5很容易二次扬起再次进入到气流中?,大大降低了除尘效率。而比电阻在1〇5iiQ?cw一l〇范围内,当沉积收尘极时,带电粉尘中和进行适当,在极板上能形成层粉尘层,极板振打时,可使粉尘层呈片状下落,使电除尘效率保持较高状态。当粉尘比电阻值在||Q*cwi〇w上时,沉积到收尘极板后,带电粉尘的电荷不容易被完全中和一,进步有可能在已经沉积的颗粒上逐渐累积形成相反额负电厂,随着场的数值逐渐增加,产生和电晕相反的作用效果,直接导致了除尘效率严重下降。因此,粉尘比电阻作为导电性能的重要衡量指标,对除尘器性能的影响最为明显。22
华北电力大学硕-上学位论文2.3电除尘器空气动力场描述在实际投入运斤当中,烟气并非能如人们所愿按照巧计时的设计速度均匀理想的流过极板之间的平行通道。由于设各结构的不尽合理或者某些其他部件的特殊因素致使气流在流动过程中出现奈甜等相当复杂的空气动力场情况^6^7]。其中就包括了;(1)在沿着某个电场内部的流通截面上的气流分布不均,存在沿着截面上級向和横向的不均两种不同情况。(巧由于存在祸流和由于结构因素造成偏离运动方向的气流冲击、射击或脉冲气流等导致电场内局部区域的不均匀。这种情况根据不同除尘器设计的结构形式的差异而表现形式和程度不同,根据具体情况要做出具体分析。2.4气流分布对除尘效率的影晌一电除尘器内空气动力场分布状况是对于除尘器的性能影响占最主要因素之。除尘器内气流分布不均对除尘器总收尘效率的影响,不亚于电场内作用于粉尘粒子u9-2w的静电力对收尘效率的影响。一直是投入初期最为关注的问题除尘器造价和占地面积,与此同时,也应在保证除尘效率的前提下尽可能提高气流速度。,这样可W减小除尘器体积在已经投入的电厂运行的除坐器改造中,除尘器的占地面积是更为需要解决的问题。。.电场内部若存在不均匀流动而造成的高、低速区域,会造成局部产生局部锅流和死角。除尘效率在低速区有所増加,島速区有所降低,增加的除尘效率远远不及损失的除尘效率,总的除尘效率是下降的。另外,荷电后的粉尘还未来得及沉降便有部分被高速流动的气流或者形成的祸流带走,己经沉积在阳极板的粉尘也同时容易被带出造成二次飞扬。电除坐效率受到不均匀气流影响而大大降低。粉尘性质对电场风速的选择关系甚大,另外收尘板的结构形式、粉尘对收尘板的粘附力等因素也有很大的影响性一。般来说。电场风速的确定无法根据收尘性质定量来分析一。按经验来看电场的风速的般规律是随着风速的増加除尘效率随之降一m。/低根据除尘烟气流量和电场流通截面般要求电场的平均风速小于或等于1.2s,但不能确保断面各点的风速大小。总结而言,气流分布不均匀将对电除尘器的运行产生如下影响1电场风速过高会导致电场流通截面上产生祸流现象。()由于气流速度大小有,。(巧所差别粉尘量在不同电场区域的沉积程度也会不同23
华北电力大学硕±学位论文在气流分布低的区域,相应除尘效率更高,粉尘捕集程度高;反之粉尘捕集程度小。但由于粉尘量捕集的增加量远不能弥补粉尘减小的捕集量,导致除尘效率大大降低。(3)局部风速高会对己经沉积的粉尘产生冲刷现象,造成二次扬尘,进而扰乱流场内部流场。(4)在收尘板表面由于局部的气流流速过高形成压力徐度,这个压力梯度将产生与电场力对粉尘相反的作用力,阻碍干扰荷电粉尘向收尘板的运动。电晕线的放电极点上可能会由于低流速的气流沉积依附的灰尘,而造成不均匀(巧的电晕放电现象,扰乱粉尘荷电过程造成除尘过程奈乱,并且有可能还会形成低温。区域而对壳体造成局部腐蚀现象。(6)在实际运行当中,含尘烟气在进入除尘器时若本身的含尘浓度就不均匀,会使得除尘器内部的某些结构处堆积的粉尘过多。当这种情况在管道的弯头导流板或进气烟箱的气流分布板等部位发生,会使本来用W均匀气流的部位却更加破坏气流的均匀性。2.5气流分布不均匀分析psi造成气流分布不均匀的因素可W概括为L乂下几个方面:1由于与除尘器入口相连的水平烟道过短,水平烟道前的管道转弯处未设置气流()导流板或者设置了导流板却设计不够合理,造成进入除尘器之前的气流已经不均匀。(2)进入除尘器之后的入曰烟箱的倾斜角度、入口导流板和气流分布板的设计不合理。,造成进气不均匀.(3)由于电除尘器本体结构在设计阶段存在缺陷,某些结构或局部对气流产生阻力过大。(4)并联的两台除尘器之间烟气流入之前就存在烟气分配不均匀,导致偏流产生。5由于负荷W及工况的变化造成锅炉运行工况不稳定,导致实际需要处理的烟气()量比设计满负荷烟气量高,造成电场内部祸流。6电厂采购的煤种不稳定灰分差别较大计值高很多,烟气含尘(),,出现灰分比设浓度也相应大大增加。(7)除尘器密封结构不合理,存在严重的漏风现象。 ̄ ̄其中 ̄(1)(4)是设计原因,(5)<6)是运行原因,而(7)为设备后期维护原因。其余在设备维护时可能造成气流流动不均的因素还包括:例如气流分布和导流板的腐24
中北屯办乂学顿I:学位论文等一系列因素。除此之外,除蚀,进气烟箱存在严重的积灰现象等、诱蚀造成脱落尘系统的其余附属设备的结构设计不合理,安装不合适,运行中出现异常现象同样会对空气动力场有很大影响。2.6改善气流均匀性的措施总结来说气流分布装置分为导流板、气流分布板W及某些安装槽型板,来促进气流分布的均匀性。26.1.导流板导流板分为烟道导流板和分布板导流板。一烟道导流板安装在气流气流改变方向的弯头或改变速度的变径烟道中,般采?用68mm的钢板制作。气流会随烟道的突然方向的改变随之转向,而在转向过程,此时内侧壁中管道内侧的气流发生转向的曲率半径比外侧的气流的小,受扰动大面的气流容易逆向流动,随着时间的推移形成大的渦流,而外侧的气流动压头损失增加2-。。示例图如2所示更小,会受到内侧气流扰动挤压,流速不会下降反而有所安装导流板将烟道内的气流在进入电除尘器前分割成大致均匀的若干股。有利于这种情况的改善。^^110图2-2垂宜方向上转水平烟道巧管的气流分布一2?mm的钢板制作其作分布板导流板安装在分布板上,般采用厚度为.53,,用是将斜向气流导向成与分布板垂直的气流,使气流能水平地进入电场同时使电W-。场区的气流更加分布均匀。如图23所示25
平北化丸大学顿±学化论文■■***-?"IT-^^f广―.I^——…*"""*"'JimIh'广111图2-3烟道弯管安装导流板示意圈导流板的叶板间距要适当,不宜过大也不宜过小。气流转向将会受到惯性力的,影响如果气体转向时候的惯性力超过弯头处的叶板导流作用,叶板间距小可将气流进行薄片分割转向。在实际运行时,导流板不是绝对有效将气流均匀化,在导流一板出口处,依然存在定程度的气流奈流,若导流板设计合理,奈流程度会得到很口4大改善],经过导流后的气流即便有较小的奈流强度也会很快衰减。2.6.2气流分布板气流分布均匀性不能靠完全靠导流板就能解决。在导流板么后的气流由于叶板的隔断作用使得气流出现分层的现象,并且流速高的层流虽然经过导流板裘乱现象有所缓解,但是流速高的问题依然没有解决。因此在进气烟箱之中还应该设置气流分布板使不同速度的层流均匀化。现在广泛使用的分布板有多种结构形式,例如垂直偏转、多孔板式、格板式、垂直折板W及X型孔板式等。目前由于多孔板式的气流分布板装置具有结构简单,tW容易制造的优势而得到广泛使用。针对本文所研究的中间进气式的进气方式,便采用的多孔板。多孔板将來自管道的分布板前的大规模奈流过滤开来,在短距离内减弱奈流程度,在经过分布板后形成范围的奈流。分布板的开孔率(圆孔面积与整个分布板面积之比一?)、设置层数及分布之间的距离,应通过经验或试验确定。进口封头般设晉23层分布板,平接口封头设置3分布板,上接口和下接口封头设貴2层分布板,出曰均设置1层无孔气流分布板W。26
华北化为大学做学位论文'/、'气滤-—r^<_V.-———^__?————■VXV\图24进气烟箱气流分布板和导流板示意图-1-气流分布板2导流板通过气流分布板的气流在沿着整个断面的大部分气流将处于均匀状态,因为多孔板上的小孔作用,通过分布板的气流大范围均匀但又会形成W小孔为中也的小规模的奈流现象。送种奈流现象当中,小孔中也所对应的位置气流速度相应较大,而孔圆周对应上的气流速度相对较小。因为小孔均是直径约为,出现波浪形流动状态一-100200mm的小直径孔,奈乱程度经过段时间的流动会逐渐的稳定下来。送段流动的距离从奈乱到稳定就成为过渡区,这段奈乱区的距离约为分布。通过试验经验板与电场距离的1/3,过渡区的距离占2/3。2-5孔的直径和分布板的开孔率是影响这个过渡区和奈乱区的距离比例。如图所示。孔直径越小,开孔率越大并不能保证更加快速的平稳过渡。孔板在设计时己经规定了孔的大小和开孔率,如果孔径太小反而会使运行阻力增大,开孔率太大会减小气流分布板的作用。因此,设计适当的孔径大小和开孔率是保证气流分布均匀iw8f3或分布板节流是否适当的重要因素。27
伴北lU乂人学顿丄学位论文棄醒过漓区Ij!I瑪iJ13萄VdI阁2-5气流分布板到电场间气流流动状况2.7气流均匀性的评判标准中华人民共和国机械行业标准中,电除尘器电场区气流分布均匀性用相对均方根差?.艮巧值來衡量,相对均方根差系数〇.可用下式表示,P;,。=料'扭打-1U。、'1口.3)式中一测点上的流速4;^一断面平均流速;n—断面测速点数。■理想中的完全均匀分布时=〇?CT01,但是事实上工业电除尘器的.值处于0.0.4,,之间一。我国机械行业标准规定;第电场进曰截面测得的相对均方根差系数10.25,各封头(室)的流量和理想分配流量的相对误差不超过±5%。28
华北电力大学硕-上学位论文么8本章小结(1)本章主要从静电除尘器的原理开始进行分析,粉尘如何从中性介质荷电成为带有电量的带电颗粒,随后在电场力的作用下向极性相反的收尘极板方向运动,最后被收尘极捕集一,粉尘累积到定厚度后,通过收尘极的振打装置规律周期振打收尘极,,在自重和机械力的共同作用下,粉尘掉落致除尘器下部的灰斗当中被收集从而达到将粉尘从烟气中分离出来。介绍了本文将要采用的测量方法W及运算步骤。对除尘器中的空气动力场进(巧行分析,从锅炉来的不均匀烟气通过弯管的导流装置初步缓解气流的奈流程度。在-一进入除尘器的进气烟箱后通过带有某开孔率和开孔直径的2—3层开孔板对气流一进行进一步的均匀化,最后通过均布板到电场区之间的段过渡区后达到几乎均匀的气流进入电场进行粉坐分离。(3)陈尘效率与气流分布的均匀性有很大关系,气流分布不均的表现形式不仅是奈流,还会产生祸流、射流、离流速气流冲刷等现象,造成己沉积的灰尘产生二次扬尘,极大程度的干扰除尘效率和除尘效果。(4)造成气流分布不均匀的原因有很多,其中包括设计因素,运行因素W及后期设备维护的因素。针对这些原因,采用了导流板和气流分布板的措施来缓解改善气流的不均匀性,提髙除尘效率。5最后介绍了气流均匀性的国家行业评判标准。()29
华北电力大学硕±学位论文第3章电除尘器Fluent气流分布数值模拟3.1物理模拟试验物理模型试验的原理是电除尘器气流分布物理模型试验是把通常较大的电除尘器按一定比例缩小成内部几何相似的模型实验台,利巧实验台进行气流流动规律的测试和研究。为验证数值模拟计算是否可靠和实用,通过实际测得的数据和计算得出的结果对比分析。本文中,W河北定州某电厂15mxl5m电除尘器为原型在Gambit中绘制模型进行试验,通过在FLUENT当中的模拟可W收集到所需要的数据。用W计算模拟的几何模型是根据原厂实测数据的原尺寸进行建立,而计算当中具体参数是根据电厂与除尘器提供公司的运行合同的设计值进行赋值,模型的试验结果作为数值计算的结果是可靠的。3丄1模拟所需H大相似定律在模拟试验当中,黏性不可压缩流体要满足流体运动的H大相似定律。(1)几何相似几何相似是指原型和模型两个流场的几何形状相似。要求两个流场中所有相应长度都一£W维持定的比例关系:,即t=乂f‘'m3.1()…/原型某段长度p/-相应模型同部位的长度m—比例系数\。在电除尘器内部的流场分布模拟当中,不仅是除尘器本体要与模化对象几何相似,前后连接的管段和其他附属辅助装置都是包括在内。模型的比例大小应该根据实型的复杂程度来选择一,凶及对精度的要求也有定的影响。在精确度能够确保的情况30
华化电力大学硕±学位论文*?.,有较宽的比例范围是可W来选择的,比:之下。归纳起来例系数的选择依据是测量仪器的测量精度和试验结果的数据精度都能同时满足的前提下,尽量缩小模型的阻力。根据W往经验得知:模型比例有个最适合范围。(巧运动相似运动相似即指质点的运动情况相似,相应质点在相应瞬间里作相应的位移。运动相似原则包括了流速和加速度的相似,或者模型和实型的流动速度场W及加速度场相一似。将M代表原型流动中某点的流速,代表模型流动中的相对应点的流速。运动p相似表现为:—=K"m3.2()要求维持固定的比例,4叫做速度比尺。倒动力相似一动力相似原则指作用于相应点的各种作巧力均维持在定的比例关系。例如Fp为某一点原型当中的流动中的某一点作用力,为模型当中的流动的相应点的作用为,在此动力相似表现为:运?=本Fm(3.3)动力相似要求有固定的比例系数,力的比例尺为义。f综上所述,为保持实型和模型完全相似这个重要的特征和属性,上述H种相似成为决定性因素,H大相似定律互相联系,互为条件。几何相似广泛看作动力相似和运动相似的前提和依据,然而运动相似根据动力相似来确定,运动相似成为几何相似和动力相似的表现形式。3丄2物理模型试验方法如上所说,在进行模拟试验时,,为保证模型与原型中的相似现象应按相似原理规定的条件去设计和安排试验。根据相似原则可W归纳为具体的相似《件为(1)模型与原型的内廓几何相似。31
’?.华北电力大学硕±学位论文(2)在模型与原型的对应截面或对应点上,流体的密度和熟度具有固定的比值。(3)模型与原型进口截面的速度分布相似。(4)对于黏性不可压缩流体的定常流动模型与原型的进口处按平均流速计算的雷诺数Re,佛莱德准则数Fr相等。佛莱德准则数时:—Fr—Lg4.(3)式中w—s流体的速度,m/;—sg重力加速度,m/;L一断面几何尺寸,W。佛莱德准则数的定义是运动中惯性力与重力的比值的表征。欧拉准则数Eu;35.()—式中测量断面之间的阻力,化;3—P流体密度,&g7m。欧拉准则数是运动中压力场的相似准则数的表征,它的数值是压力和惯性力的比值。雷诺准则数Re;R=峡=曲e片V.6口)雷诺准则数是流动状态的准则数的表征,它的大小是惯性力与粘性力的比值。尽管黏性不可压缩流体的定常流动只有两个定性准则,但要在模型试验中使模型和原型的Re和Fe同时相同,常常也很困难。定性准则数越多,模型设计越困难。当定性准则有两个时,模型中流体介质的选择要受模型尺寸选择的限制。这样必然使模型设计很难进行一,甚至根本无法进行,为了解决这矛盾,工程上常经常采用近似的模型试验方法。近的模型试验就是在设计模型和安排试验时,在与流动过程有关的定性准则中,32
华北电力大学硕±学位论义考虑那些对流动过程起主导作用的定性准则,而忽略掉那些对过程影响较小的定性准则。例如,流体的受压流动,对流动状态起主导作用的是黏滞力而不是重力,这样便可1^忽略巧准则,而只考虑Re准则,从而模型尺寸和介质的选择就自由了。由于黏性不可压缩流体的定常受压流动具体有如下两种特征,因此模化的条件还可进一步简化。该两种特性是;一1自模型。当Re在某定值之下时,流动均处于层流状态之下,在层流的流动状()态之下,流体的流速分布时彼此互相相似的,与Re再不相关,此种流动现象就是所谓的自模型一,次状态下对应的定值Re的值便称为第临界值,而这个范围内的流动状态"一"一称之为第自模化区域。如流动在圆管中做层流流动时,只要Re过000傅临界值,)一>R一沿横截面的流速分布就都是轴对称的旋转抛物面;当Reei即第临界值时,流动处于奈流流动的状态,伴随Re的增大,初期的流动程度和流速分布随之变化较大,再随后逐渐减小。而当Re大于第二临界值Re,,时,这种影响几乎不在存在,流体的流一速分布均为彼此相似,与Re的大小不再有关。通常,在Re<Rei的范围称为第自模>R化区,将Ree?的区域范围成为第二自模化区。从技术层面和经济层面上来讲,自模化的出现给试验带来了很大便利。在模拟过程之中,只要模型的Re与实型的Re均处于第二自模化区域,不必要求完全相等,即Re>Re?,即可认为模型所得的气流分布同于实型的气流分布场。Re,i可W通过测定各种tW不同风速下模型的不定值时,相应的Re数就是Re?。2稳定性。实验证明,当黏性流体在管道中流动时,不管入口处的速度分布如何,()在离入口一段距离之后一,速度分布皆趋于致,这种性质称为稳定性。由于黏性流体具有这种性质一,因此只要求在模型入口前有定管段保证入口流体通道几何相似即可,而不必专口考虑入口处速度分布相似。同样,出口速度分布的相似也无须专口考虑,只要保证出口通道几何相似即可。3丄3模型模化的近似转化烟气作为电除尘器的流动介质,理论上来说,为了确保模型与实型均能被相同的完整方程所描述,介质应该相同。当定义不同介质时,例如用空气代替烟气,其表征的物理特性方程和温度的函数关系都是不同的,但考虑如果温差变化不大时,将不会。表现出明显偏差另外,在除尘器内部由于压力差变化并不大,如果将可压缩流体按不可压缩流体来计算的话,要求烟气介质流动的Ma<0.3。因此只要确保模型与内实型的均为黏性流体空气一(、烟气)作为介质,即可近似的认为送是能被同完整方程所概括33
华北电力大学硕壬学位论文°?的模化条件。依据国外科学家研究表明:在模型中的空气介质被加热到200400C的一PS1所得到热态模型试验结果巧般冷态情况下的模拟结果并无大的差别。由于烟气在-50C上。电除尘器内的平均湿度在1下,可W将其按等温绝热状态来做计算模拟即按照各点的温度一、密度、黏度等致的情况来做冷态试验。在通常情况下,气流在电除尘器内部流动是可W等价于稳定流动来考虑及计算的。综上,模拟过程中实际的可压缩流体在不等温化及不稳定的受迫流动可W近似的看作是理想的不可压缩黏性流体做稳定的且等温的受迫流动。3.2流场数值计算方法3.1.2数值模拟方法潘流流动是一种商度非线性的复杂流动,是自然界和工程技术领域中常见的流动。现象,总体而言,目前的瑞流数值模拟方法可分为直接模拟方法和非直接模拟方法直接模拟方法就是直接用瞬时的Nav-ierStokes方程对辅流进行计算,DNS的最大。好处是无需对縮流流动做任何简化或近似,理论上可W得到相对准确的计算结果由于岁计算机有及其高的要求,现阶段还无法投入工程计算,但未来将会应用在工程领域。非直接模拟W来所采用的近似巧简化方法不同,分为大祸模拟、统计平均法和Reynolds平均法。本文采用Reynolds平均法进行模拟计算。3.2.2谎流模型根据对Reynolds应力作出的假定或处理方式不同,目前常用的瑞流模型有两大类:Renolds应力模型和祐祸模型。yReynolds应力模型通过直接构建表示民eynolds应力的方程,然后联立求解连续性方程、动量方程、其他输运方程及新建立的Reynolds应力方程。通常情况下,雷诺应力方程式微分形式的,称为雷诺应力方程模型。若将雷诺应力方程的微分形式简化为代数方程形式,则称这种模型为代数应力方程模型。粘祸模型中,不直接处理民eynolds应力项,而是引入縮动黏度(turbulentviscosity),然后把瑞流应力表示成瑞动黏度的函数,整个计算的关键在于确定瑞动黏度。瑞动黏度来源于Boussinesq于1877年提出的粘满假设:34
华北电力大学硕±学位论文^—dUAdu..23uj(J,)-=+-+分如A(3.7)師(,吊K杉JH而/为綿动黏度?.neckelai==i/,W为时均速度,是Krordet符号(当附,1;当对时,,j,或&=&0),A为端动能;*=(3.8)庐+7+7)等4端动黏度//是空间坐标函数,取决于流动化态,不是物理特性。,引入Boussines,计算端流流动的关键在于如何确定。所谓的祸粘模型q假设后A,就是把A与瑞流时均参数联系起来的关系式。依据确定//的微分方程的数目多少,满粘,模型包括一;零方程模型,方程模型,两方程模型。目前两方程模型在工程中应用最为广泛A-f模型,最基本的两方程模型为标准,A-。即分别引入关于瑞动能A和耗散率£的方程C模。本课题即采用此种最为广泛应用的型在关于滴动能A的方程基础上一,再引入个关于揣动耗散率e的方程,便形成两方程模型,-成为标准;t£模型。在模型中e被定义为:,表示端动能耗散率的心i¥£二(3倍叫.9)八馬八axj端动黏度可W表示为A和C的函数:=一(31//?.0)/,与其中,为经验常数。在标准A-e模型中£是两,*和个基本未知量,当流动为不可压,且不考虑用户自定义的源项时:,与之对应的输运方程为、dkd(pku.3/就疏茄3")lY,〇1,f/11、dtcbcdxcrSX.奴3m*j,;jj」八j35
’#北吨力大学硕古学位论文。dsd{psu\d\(asdudu.duAe,(,dtfixdx口s奴kdX.dXdxkVJ^,jjjyjj"常数C、c、C、〇、的取值分别是1.44、1.92、0.的、1.0、1.3。|,^a3.2.3控制方程-E用标准A模型求解流动及巧热问题时,控制方程包括连续性方程、动量方程、=^能量方程、A方程、f方程与//pC。对于除尘器流场模拟汁算,是不考虑热交换,;£的单纯流场计算问题,不需要能量方程,将除尘器内的介质流动视为不可压缩流体的等温定常流动,控制方程包括下几个方程;连续性方程:曲=0(3.13)dx.动量方程:.d5m.pdfs.oxdXox扫XjjjyjjA方程:''5Am)d;u,欢1du.(du,Su(、,If—^^—j心=———-+M+£(315)M.p+:TP,奴dX奴奴奴施'j[V/」八y,J£■方程:0(CM,')a主A!化1C£5m茄■茄.iY:lY",丄.dxdXVJ3XkdX.dXdxkjj^jjyj3.3数值模拟的试验方法3.31.计算流体动力学化UENT简介计算流体动力学(FLUENT!是通过利用计算机进行数值计算及图像显示的计算工36
华北电力大学硕±学位论文具一,主要针对流体流动的流场模拟和热传导的能量场等物理现象进行进深入分析的口计算机科学。FLUENT的基本思想可被总结为;把时间域和空间域上本身为连续的物理量的场的描述,例如速度场和压力场,通过模拟区域内的有限个离散的点上的代表的相应的变量值的集合来代替表示出来,在特定的原则和方式控制方程)的基础上,(把这些离散点的描述的场变量之间存在的关系所表示的代数方程组建立起来,通过求解这些代数方程組计算得到这些场变量的近似值。FLUENT计算模拟是在质量守恒方程、动量守恒方程、能量守恒方程等基本控制方程的控制下对流体流动的数值模掛软件。通过数值跨拟的方式,可将极其复杂的某些无法轻易表述的或反映的问题直观的计算模拟出来,而且流场内的包括速度、压力、温度等基本无力量的分布场表示出来。W了解各系统的压力损失、流量分配等情况。3.3.2传统理论分析方法、试验测试方法与FLUENT数值模热计算方法研究流体的流动问题的完整研究体系由传统的理论分析方法、试验测试方法、WFLUENT数值计算方法构成。传统的理论分析方法有对结果的运用具有普遍适应性的优点,各种影响直观明了。在理论上,对试验的指导和试验新的数值计算方法有重要意义。但这钟分析方法通常需要将计算对象实施简化及抽象化,才有得到理论解的可能性。并且只有少数的非线性流动情况才能得带结果分析。试验测试方法是理论分析和数值计算的基础,具有极商的重要性。但是,试验通常会受到模拟的模型尺寸、流场扰动和测量精度等因素的的限制,单单通过试验方法很难得到结果。除此W外,由于人力、周期、物力和财力的巨大耗费W及试验耗时长长等因素更加困难。FLUENT是研究各种流体流动问题的数值计算方法。W离散化方法建立各种数值模型,并通过汁算机进行数值计算和数值试验,得到时间和空间上的离散数据组成的集合体,最终获得定量描述流场的数值解。FLUENT的应用能解决某些由于试验技术所限制的难W进行测量的问题,它是研究各种流动体系和流动现象,W及设计、操作的有利工具。3.4FLUENT软件结构目前一,国外有很多发展城市的商业FLUENT软件,送些软件般包括前处理器、37
华化电力大学硕±学位论文求解器、后处理器H个主要部分。1前处理器()在FLUENT6.0中,前处理器采用Gambit的专用前处理软件。其功能主要包括:对所求问题的几何区域进行定义;将已定义的计算域进行划分,使之成为多个互不相交的子区域,对每个子区域选用合适的网格形式进行划分,成为由单元格组成的计算网格;对计算域的边界处选定适合的选界条件,为模拟做好准备。一流动问题的解是定义在单元内部的节点上的,模型中所画网格的单元数量能从方面上反映所求精度。对于FLUENT6.0中来说,模型单元越密集即数量越多巧尺寸越小,得到的越接近于真实解,与地实际工程也越接近。不过也有不足,但相对对计算机的硬件软件要求相应也较高。划分网格时,往往作这样的处理:在物理量梯度较大的区域W及人们感兴趣的区域,适当加密计算网格,其他区域网格可相对稀疏。口巧解器数值求解W及流体计算是求解器的关键所在,,而在机械流体模拟中数值求解方案不外乎这几种;有限元法,有限差分法,有限体积法等。而本文多应用的数值求解方法为有限体积法,求解步骤大致为:定义流体属性;即应用所学的机械流体控制方程,抽象的对所要描述研究的物理现象或者是化学反应进行分析;设置边界条件及相关触控参数;?一般模拟时候选择一些近似的关系带入相应的连续方程或者方程姐,形成系列的离散纽合,进而确定关系;最后进行控制方程组求解。0)后处理器为了全面和直观的分析流动的模拟结果,更好的观察流动中各重要参数的变化,逐步在软件中延伸出来后处理器FLUENT一,,现在的软件都配备了这重要的部分为整个流体的模拟提供了很多方便的计算显示,主要W图像展示其功能,有:模拟模型的图形显示,模型的网格展示;模型计算的矢量图;压力温度等值线图云图等;各相面的散点图;运动介质的粒子轨迹图;38
华北电力大学硕±学位论文各类的图像计算显示。经由后处理功能,最重要的是可W直接看出此软件的计算结果,温度压力显示图云图等,还可W进行H维模拟,动态分析流动过程,动态显示流动计算。3.5电除尘器气流分布数值模拟方法3.5.1FLUENT总体计算流程总体上对计算流体流动与热传导问题,单相流和多相流,稳态化及瞬态,都可W用FLUENT软件进行数值模巧计算。3.5.2建立几何模型FLUENT建立几何模型的方式有两种一:是直接通过专口建立模型进而划分网格的软件完成;二是通过导入其他软件生成CAD的软件来建立几何模型。电除尘器气流分布数值模拟几何模型一,般根据烟道布置及与之配套设计的电除尘器图建立。3.5.3划分几何网格在指定问题进行FLUENT计算之前,首先应对空间上的连续的计算区域进行区域一划分,得到多个相关的子区域,并确定每个子区域当中的节点,进而生成计算所需的网格。通常,生成网格的质量直接决定了流体流动问题当中计算耗费时间和计算效率,W及最终的计算精度。3.5.4定义边界条件类型在电除尘器的FLUENT数值模拟计算当中所需要规定的边界条件为:(1速度入口;)(巧压力入曰;(3)多孔介质模型;(4)固壁边界。39
华北电力大学硕±学位论文■3.5.5利用FLUENT进行仿真计算1,进行网格检查,生成计算节点()读入按上述步骤生成的网格文件,确定单位长度。一般控制方程如动量方程ENT(巧建立控制方程。、连续性方程等在FLU软件中均已建立。针对电除尘器内。,模拟气流分布应该选择揣流模型即可(3)设置流体的物理属性集边界具体值。(4)离散方程的建立。计算域内的有限个相应位置上,用基本为质量代替因变量,通过建立得到一组关于这些未知量的代数方程组,这些代数方程组的解便是节点数值,>进而可1^1通过节点值计算出计算域内其他位置上的值。(5)求解控制参数需要给定。陈在离散空间上对离散化的代数方程组进行建立外,还需施加离散化的边界条件和初始条件还需将滿流模型的一,,另外般经验系数给定选择解算器精度、选择求解器类型、对流项离散格式、压力速度賴合方式、亚松弛因子的设定及迭代计算的控制精度。脚离散初始条件。给出迭代计算初始值,进行迭代计算。(7)离散性方程的求解过程。上述设置完成后,就生成了带有定解条件的特定的代一数方程组。每组代数方程组在数学领域的计算法则和方法之中,均能找到与之相对应的解法。(巧判断解的收敛性。通过设定多次的迭代次数,不停的通过迭代计算来得到稳态问题的稳定解,或是瞬态问题在某个特定时间步上的解。迭代收敛的快慢和模型建立的好坏W及网格划分的好坏程度关系密切。(9计算结果的显示和输出。通过上述几个步驟得出的计算节点上的解么后,需要)合适的,所需求的表现形式直观的将计算域的压力或速度等计算结果显示输出。线值图、矢量图、等值线图、流线图、云图等方式是较为常用的用来表示计算结果的方式。3.6本章小结1介绍了物理模拟试验所需要满足的己大相似定律(),在此指导么下,陈坐器的数值模拟中,将烟气近似转化为稳定流动的空气在除尘器内部的介质进行模拟。(2)对传统的理论分析方法及试验方法,和FLUENT的数值计算方法进行理论和算法的对比分析,阐述H种方法之间的相互联系和优缺点。着重对FLUENT数值计算模拟方法进行分解。40
华北电力大学硕±学位论文3模拟过程中实际的可压缩流体在不等温W及不稳定的受迫流动可W近似的看作()是理想的不可压缩黏性流体做稳定的且等湿的受迫流动。4本文所采用的除尘器的气流分布模拟为FLUENT6.0进行模拟。几何模型的建()立、网格的划分和定义准确的泣界条件的详细解释,为模拟迭代计算做好充分的准备。再对模拟步骤进行分析讲解,明确具体步骤的分工和任务。41
华北电力火学硕-丄?学位论文第4章电除尘器数值流场模拟及计算结果4.1原型除尘器数据参数此次数值计算2是针对某电厂225m电除尘器为原型进行模拟与改造。电除尘器的主要技术参数如下:3(1)处理烟气量485m/s°-C(2)烟气温度1413(3)入口粉尘浓度6g/m(4)设备阻力<200Pa工作压力-9980Pa(5)(6)同极距410mm(7)电场平均风速1.09m/s(8)电场长度4.5m(9)电场高度15m(10)通道数36个4.2建立几何模型静电除尘器的数值模拟计算根据气流分布来建立几何模型,利用CAD制图软件根据实际除坐器尺寸23.6mxl5mxl5m建立几何模型,模拟计算的试验模型和几---14243何模型见图4,和。几何模型当中的进气烟箱设置导流板,导流板将进口划分为均匀5部分对烟气进行流向引导,因为模拟当中忽略重力的影响,并且如第H章所述将烟气看做理想气体近似,因此只设置竖向导流板,而忽略横向导流板设置。42
华北化力乂学硕丄'学位论文4-1数值娛拟平面图EM4-2数值模拟儿何H维模型图43
l为乂学硕华北I:学位论文iliilll4-3数值模拟儿何H维模型阐24.3网格劾分网格(扣巧是CFD模型的几何表达形式,也是模拟与分析的载体与前提,网格质量直接影响到CFD的计算精度和计算效率。由于将进口烟气看做均匀分布的气体,不存在重力对气流的影响也忽略进口管段内瑞流W及管段弯曲造成的气流不均匀性,进口处烟气均匀分布于导流板之间,因此为简化模拟模型,模拟未设置进口管段和出曰管段部分。电除尘器气流分布数值模拟试验按照组合坐标体系的网格划分思想点,并根据除尘系统的结构特,将计算区域划分为3段,顺着流动方向,各段依次为电除尘器进口刚趴段,电场区,出曰蝴趴。FLUENT计算拥有既为灵活的网格生成特性,其中包括有结构网格及非结构网格,。结构网格的节点排列有序并且临点间的关系明确。在结构网格常用的2D网格单元是四面体单元,3D网格单元是六面体单元。非结构网格(unstructuredgrid)的节点位置不存在对其进行有序命名的固定法则,虽然这种网格在生成过程中较为复杂,但针对某些边界复杂的流场计算,在运行过程中有着极好的适应性。在非结构网恪中,常用的2D网格单元是王角形单元,3D网格单元有四面体单元,換形单PW元和金字塔单元。PS1根据具体的问题选择不同的网格的选择。在选择网格时:,应考虑下列问题1时间的初始化()一在面临实际问题时往往具有更为复杂的几何外形,对于这类问题如果采用,结构网格或块结构网格很可能会花费大量的时间,甚至根本无法得出结构网格。非结构网格中的H角形网格和四面体网格可更好的适应W及减少初始化时间。但是44
华北电力大学硕±学位论文在几何外形并不不复杂的情况下,这两种方法网格划分所耗费的时间差别不大。2计算花费()由于H角形网格和四面体网格,,对计算流域所选区域允许单元的聚集但四边形网格和六面体网格对不需要加密的区域同样会产生单元。因此由H角形网格和四面体网格,在几何外形较为复杂或流动在长度方向上尺度过大时所生成的单元数量会比四边形网格和六面体网格所生成的单元少很多。H角形和四面体单元的大比率会影响单元的歪斜,在某些特定的情况之下由于四边形和六面体单元的比率大于H角形和四面体单元。因此,在对于相对简单的几何外形,并且流动流场和几何外形很相符,就可W利用四边形和六面体单元的大比■H角形和四面体网格单元数。率特性,很大程度上减少较(3)数值耗散数值耗散要达到最小的要求雇流动和网格形成一条直线。对于使用H角形和四面体网格进行划分时一,不可能实现流动和网格在条直线的情况。但如果采用四边形网格和六面体网格对不太复杂的几何外形进巧划分的话,是可W这到流动和网格一条直线的情况的。本文依据除尘器的内部结构特点和介质流动特性,将除尘器的几何模型划分为进口嘛趴/电场区/出口嘶趴三部分,分别对逸H部分进行网格划分。在最初的建模中,进/出口卿趴采用四面体非结构网格,电场区采用六面体结构网格。通过计算结果显示,沿着气流流动方向垂直面的各断面上,速度云图呈现于模型左右对称的结构不相符的左右不对称现象。通过分析可W得知,导致这种现象的原因是在进口咖趴与进/出气烟箱采用非结构网格,改进方法是重新对进口卿趴和出口咖趴的网格划分更改为六面体结构网格-50mm,送样可W得到左右对称分布的速度云图,网格间距采用lOOmm1,总网6459-格数15,满足网格要求,具体划分结果数据如图44所示。网格划分计算结果-图如图45所示。45
华北111如乂学硕;学位论义1FromvalueTo巧glueCountinrange丢oftotalcount(645915)00.1625539.680...10233920652520.20.37701白11.920.30.4目276912.化0.4日.占498397.720.50.6203巧3.150.60.7124681.930.70.817350.270.目0.900.000.9100.0日0164S915100.00Measuredminimumvalue-:7.80929e007Measured化献11帆抓value:0.7792530outof43jneshedvolumesfailedmeshcheckforskewedelementsEQUISISESKEW>0.97.()0outof43meshedvolumesfailedmeshcheckforinvertedelements.4-4模型网格划分数据广j4-5撰型网格图4.4进出口边界条件1.进日边界条件e-除尘器的进曰边界条件选用速度进日(vlocityinlet)。电除尘器数值模拟试验中,空气预热器出口的速度是均匀分化的通常假定进口烟道入口U,且为不可压()缩流体。速度入口边界条件表示给定进口边界上各节点的速度值,速度分布均匀,因此定义流动入口为速度进口边界条件,且适巧于不可压缩流体。PW瑞动能K和端动耗散率S的值根据W下经验公式计算:46
华北电力大学硕±学位论文'-A:=?/()2"()3/2s=cVI4(.2)=l0.01L4.3()—:M进口断面平均速度式中;/一端流强度,可按下式计算:-1"7=0.16取句4.4()一/瑞流长度尺寸;I一关联尺寸,可按水力直径计算。2.出口边界条件针对管道出口来说,气体速度并不均匀,不能确定出口断面速度分布,但可Wressure-ou确定出口的压力,因此出曰边界条件采用压力出曰(ptlet)。需要特别指出的是压力出口的边界条件设置时一,还需同时在出口处设置静压相对岳力W及组()回流(backflow)参数。回流条件是用于,当压力出口边界上出现流动反向时的情况。如果回流方向越真实准确时,收敛的困难性就越低。相对静压值取实测值,端动能r和瑞动耗散率f的值根据经验公式。3.多孔介质模型由前述可知,,气流分布板多采用多孔板,其形状复杂在建模和网格生成时,分布板上的小孔大大增加了模型搭建和网格生成的工作量。由于小孔直径的限制,网格间距要求更加细小,,网格划分成功率大大下降,即使网格生成成功网格数量也会大大増加,很大程度的増加了软件的计算难度,有些情况下甚至无法进行模拟计算pg—气。可W将多孔板看作均匀透气版,用多空跳跃模型来计算多孔介质模型是一还将另外两个方向和种不仅考虑到顺气流方向的阻力损失,的黏性损失和惯性损失纳入考虑范围。多孔介质模型最为重要的两个参数是沿气流方向的气流扩散和阻力损失:,它们都可W通过试验方法和经验公式得出依据顿趴结构如扩散角)的变化。(,通过尝试计算和分析来确定剩下两个方向的气流扩散作用在加速流动场中,多孔介质模型是不适用的,也只能近似的估算多孔效应在模型中对奈流场的影响。多孔介质动量方程附加的动量源项由两部分组成一一,部分是粘性损失项,另部分是内部损失项47
华北电力大学硕±学位论文==L11;74:5.)(需要提前设定的是C和公的值。况为某个坐标方向(X,y,Z)动量方程中的源项。多孔介质模型的动量方程中有动量汇的存在,导致多孔区域内有压力梯度的存在。由此形成的皮力降正比于控制体当中的流体的流动速度。在多孔区域呈现有规律的均匀分布的流动中,式(4.5)可W被简化:=况,+.堂,咕KK4.6)(其中a是渗透性,C,是内部阻力因子。多孔跳跃模型由于只对气流方向的阻力纳入考虑。实质上是多孔介质模型在单J1>为简化模型,^将多元区域内的i^,由于它具有良好的稳定性^及易收敛的特性可孔介质模型用多孔跳跃模型来完全替代。对于具有有限厚度的薄膜介质来说,将它的压力变化作为结合附加内部损失项与Darcy定律:'=-^-vAP+C7kA?i(/)a24.7()—流体密度式中;p;U一流体粘性系数J;a—膜的渗透率;C一压,贸b系数;4.壁面条件固壁是用于限定流体和固体的区域。导流板、模拟阳极板、灰斗挡风板均可采用无滑移壁面(W姐)条件。4.5对除尘器进行Fhient数值仿真模拟(1)检查网格并定义长度单位1)首先打开Fluent软件,选择3d求解器,打开么后读取之前保存的扩展名为.msh的文件。2)网格检查打开Grid-Check,进行网格检查,确保网格检查过程中没有出现任何错误,48
华北电山大学硕±学位论文特别应保证显示的最小体积值不能小于0,否则Fluent无法顺利的计算。3)平滑(和交换)网格—-打开GridSmooth/Swap会有如图46所示的对话框,重复交替点击Smoo化和Swap,保证模拟前没有需要交换的界面。^Smooth/SwaGridpSmoo化SwaInfop___MethodNumberSwaedppMinimumSkewness|NumberVisited^oTTi[.NumberofIterationsI?;;I■SmoothSwaCloseHel[pI副||4-6Smooth/Swap对话框4)确定长度单位—Grid-7Scale出现如图4所示对话框,在单位转换栏(UnitsConversion)栏中的网格长度(GridWasCreatedIn)单位选择mm;然后点击ChangeLengthUnits,然后再点击Scale,选择Close关闭对话框。caleid0GrSScaleFactorsUnitonversionC' ̄XeuGridWasCreatedIniaaTjIj3YChangeLengthUnitsjI■ ̄之^7品:|DomainExtents_""'*Xminmm-^9Xmaxmm()〇()i品〇|jYminmmYmaxmm(][j‘"-ZminmmlZmaxmm()诗亩()jSleUlClHlkcanscaeosee[pI|[4-7ScaleGrid对话框(2)选取合适的计算模型,设置流体的材料属性——1)D设貴求解器,打开efineModelSolver...,打开求解器设貴对话框,如图4-8所示,对参数进行设置。49
中北屯人人学硕I;学位论义a.Solver项选择Segregated;b.在Formulation项选择Implicit;c.在Space项选择3D;d.在Time项选择Sead,ty然后点击OK就完成了设置。-SoKerIMMialSoIerormuatonyFli1PressureBased!:Implicit.?《ensas'IDity日巴dl:xplk:5t\jSpaceTmei_"广^斜J冷SteadyI…|巧■T’5;&egrUf;成-;Unsteady[-i^Ax.巧巧仪賊i没V巧此!1净3DIVect'ormuloiyFlation;.fAbsolu比[!?featveRli|IGradientOptianorousormuatonPFli冷Green-ausseaseueGCllBdSrficialVelocity[p| ̄jf-aussase广eoctGrdPhys*eenGNode曰icalVliyI|广Leastua'SqresCellBased\IOKCancelHeJJlp|4-8Solver对话框2)—Mo—关闭能量方程,DefinedelEnergy.。3)设置流体的材料属性-M,巧开Defineaterials...,将空气密度设为常数。(3)边界条件的设置1)设置入口速度及压力出口的边界条件。除尘器入口烟气平均流速为1.09m/s,端流模型SecificationMethod选择端动能IntensHp和水力直径ityandydraulicD-iameter,分别为0.344%和4117.6mm,如图49所示。除尘器出口设置压力出日,-为9980Pa-,端流模型与进口相同,数值为02%与4117.6mm.0410,如图所示。^VelocityinletZoneNamewelocitin^y_MomentumThermalRadiationSecesMutiaseUDSiDPMl||pph|||||VelocitySpecificationMethod'JijjJu^TiioTJliiriiriiunJ^carypR.eferenceFrame品品庐化locilyMagn化defm间;TurbulenceSpecHicaHonMethodensityandHdraulicDiameSiy邮y|TutttrbulenInensiy^Q.34<i…HydiraulcDiameterOKCanceelHlp[j4-9Vecnloityi对巧框50
?华北II为大学硕丄学位论文t<bc3b^PressureOutlet|^ZoneNameressure-outlet^lMomtuenmThermalRadiationSeciesDFW|Multihase(JDS!|pp||||GaugeP化sswepasca而品【gconstant▼jI一J"‘。—BackflowDirectionSecificationMethodpvi^lV;rioriao自〇unaril3广RadialEuinbriumPressureDistibutionq广TargetMass鬥owRateTublencrueSectpificaiDnMethodttHInensiddnuHc!ywy^BackflowTurbulentIntensity%()oToijjBackflowHydraulicDiametermmIi.(|iii76jOKCancelHelpI]j-410Pressureout对话框2)设置气流分布板模型。选用多孔跳跃模型PorousJump,面渗透率Face2P ̄ ̄ermeaMh为lei7inPorousMediumThickness3mm,内部阻y,分布板厚度为-n所示力因子C2为0.45,参数设置如4。*山心一…0PorousJump,.':—MBl^^ZoneNameorousun_1-inp_jpj ̄? ̄ ̄FacePermeability(m2)7eT7|…-PorousMediumThicknessmm(]…………P-ressureJumpCoefficientC21/m[](]均OKCancelHelpI]|4-11PorouumsJp对巧框(3)设置求解参数设置求解器参数——SolveControlSolution.tSIMPLE..,打开Sol加onConrol设置对话框,选择Secondrderwind。算法,选取OUp(4)设置残差监视器——监视器的收敛临界值为-SolverMonitorsResidual...le,设置残差04,对流场进行初始化,迭代计算。(5)求解计算So—Itt.1lvererae..0000,,设置迭代次数为进行迭代计算,迭代的残差曲线图-如图412所示。51
fw;i:屯人乂学硕J学位论文。‘‘,‘>’’三UENTFbe'.K*1成蠢打iH^粋|mrn^^m4-12迭代收敛曲线图-7984所示可W看出,由图3,经过了次的迭代计算之后,计算达到收敛的状态这说明本文所建立的除尘器的模型符合模型的要求,除尘器模型的网格的划分及其边界条件的设置合理。最后将数值模拟的结果保存为cas&dat文件。4.6模拟计算结果此次的数值模拟计算的计算变量时除尘器入口卿趴曰的分布板导流板和气流分布板的不同布置方式。由于在计算模拟当中使用均匀透气的多孔跳跃模型来代替多孔介质,这种模型只能反应实型当中气流分布板的巧孔率的大小。而无法反映出孔径的大小。因此只要开孔率相同,即便孔径不同的气流分布板在模型模拟式只能一兰种情况看作是同:种模型來模拟,具体模拟组别分为W下(1)模型内部不设置气流分布板,气流仅通过入曰烟箱导流板进行分散的流场;口)模型内部设置入曰烟箱导流板I同时在导流板之后眼气流流动方向上,在入口到电场区域的中间位置设置一40%层气流分布板,分布板的开孔率为,导流板将其均匀地分为5个区域,在贿趴口中均匀的分散开來;(3)模型内部进气烟箱入口设置导流板,同时在导流板之后眼气流流动方向上,一200mm处在上化层气流分布板间隔设置第二层气流分布板,分布板的开孔率均〇为40/〇。分别对兰种情况进斤上述Fkient模拟过程,可到如下结果。4.6.1压力结果对比-=根据模拟计算13abc6750,通过图4()()()对比了H种情况下Z即沿垂直于流动方向的中间截面的平面的静压分布图,下图中均为左侧是除尘器入口,右侧为出口。52
华北lU丸大学硕i:学位论文-、-’、?uEhtT日-八每孔[:邮巧^‘心备占k,狂_^*a无气流分布板()"?W-?"側承’.TWnT巧.F1.吁wyb:皆Mlu"腳诵i曜^^^P3—S^b进气烟箱设置一层气流分布板():*’??亂K*'二*4?!麵乱UElMT!e术lr^*4簡J却}若寨挺爲範!If為*占-_'■^--^- ̄^热:;,??!>i迪孤?<>^%ife!"i虹"=*^mi^fti(r*;激級58^8?^^sW粗編腸W一W宅况egBSt^nm?B助]皿awg巧巧激ii^gw?E?_2;_LLc()进气烟箱设置两层气流分布板53
华北电力大学硕王学位论义4-3=图1Z675〇平面静压云图(单化帕)总结上面压力对比图可W得出;在(a)图中烟气的整体静皮最高,呈现橘红色区域偏多。在内部四处电极板处明显看到有静压变化截面。由于电极板对流场有阻碍作用,来流在到达电极板处时有个明显滞止区域,动压减小,表现在静压云图上为静压的局部区域的增加。气体绕流过电极板后逐渐分散,静压相应会有所下降。除尘器整体为负压运行。一在(b)图中,由于设置层气流分布板后烟气静压整体降低,呈现橘黄色区域,气流均匀性明显增加。除尘器整体负压运行状态有所改善,出曰负压达到最大值。在(C图中,进气烟箱中设置两层气流分布板时,可W看出静压的变化主要发生.)一一在两层并排放置的分布板处,主要集中在第块分布板处。整体静压相较之前进一步下降,整体呈现黄色区孤并且除尘器的均匀性进步优化,这为陈尘器的效率提高创造了更好的运行条件。图4-14对化了四种情况下模型中轴线(X轴)前后的静压变化曲线和全压变化曲线。—-15〇8*200e■1^2.\I幻蠢*1-3化IPressureI江化w—.一'…I-…-…-??'r(Pa)-—s.oowiI-lODe*!.I1-+2—\技化、一??隹2一".-..——;P5了1-4e+5-3e+3-换3le+32e+53e*34e+SPositi〇nmm{)静压变化曲线54
中北lU力乂学顿i:学位论文1*奶.4〇e??,. ̄山.2<3么一155'?X—l.OGe处3\\S.满*側\6觀側Total\Pressure\一^,4.<30*01\PaS()2*-OOe〇a-\\*C.K00…^,\-\2*"■.00e公1!\-4*.K3*01_______________-4?*3-如3-2e^S-王一3levS换*33**34s一Positlonmm()全巧变化曲线a无气流分布板()1\」5WWStatic\/\Pre巧U化PaI(;-55.0^1-旅*Lel—?*15.0e2-沒細2■'',r1;r;?-知5-沁3-呈e*3-换3王的3沁33e*34e+3Positionmm()静压变化曲线说—1e钟3.^一*泪王.20fr一+3-00e03-一g.OOe饼獅側-下。巧IPressur色Pa()__-fr*.2C001ICeG.G^^\、、-己做曲…x-4*.00*01——?*-?*-***+4e33£々王eSU5le32?3Se3始巧PosWoniTim()55
华北电力大学硕±学位论文全压变化曲线化一层气流分布板)进气烟箱设置lS0e*2.…*ii5.獻心Static^I、??Pre?.ssure—H定Ofr…^O\阿…、\-*5旅1—I-2*-00elI-巧?.化。.-2QJ>e*25 ̄ ̄■JJJ;;5-4e*¥ ̄3e*3。^巧?^3*3e*3e*1化343Position(mm)静压变化曲线 ̄a.40e^…―■_、.、*l‘20e031*—.00e03&e…0?002T論卿-o础Pressure*?.〇e??ooi护3)*.2.08e01\…一—A ̄……不\aoofrKX).i\\-\-4SOe*OX-4e*3-3e+3-2e*3-le*Jle+32e-*?3Se*34e3Pos舶onmm{)全压变化曲线c进气烟箱没置两层气流分布板()4-图14模型中轴线的静压变化曲钱(左)和全压变化曲线(右乂单位:帕)H种情况下模型中轴线的静压曲线有如下共同点:进口卿趴和出气烟箱处的静压曲线下降幅度较大,进/出口管道处的静压曲线下降幅度较小。(1)进气烟箱内无气流分布板时,电场区内静压有小幅度变化;(巧设置气流分布板时,电场区内静压保持稳定。进气烟箱内设置第二层气分布板,在该分布板处静压有个突增,然后又突降;一(3)进气烟箱内巧置两层气流分布板,静压的变化主要集中在第层分布板出气烟箱设置气流分布板,在该分布板处静压有小幅度的下降。H种情况下模型中轴线的全压曲线有如下共同点:进口哪趴和出气烟箱末端的全压曲线有小幅度的提升,进/出口管道的全压曲线逐渐下降。56
华北屯力乂学硕ll:学位论文1进气烟箱内无气流分布板时(),电场区内全压持续下降;(2)设置气流分布板时,电场区内全压保持稳定。进气烟箱内设置第二层气流分布板,在该分布板处全压突降;一(3)进气烟箱内设置两层气流分布板,全压的变化主要集中在第层分布板处。出气烟箱设置气流分布板,在该分布板处全压先减小后再增大,减小和增大的幅度都比较小。H种情况下气流经过除尘器模型的全压损失分别190Pa、217Pa、2巧Pa。462..流向对比分析将除尘器入口烟箱均不设置导流板和气流分布板时气流自然走向的流向图作为对比。烟气在除尘器进入除尘器后,由于入口呈咖趴形渐扩,但是气流在没有外力作用下,大部分始终顺着烟气入口处的大小范围运动,除尘器壁面周围的气流极4-15少,均匀性条件恶劣。如图所示。品而'谅T■fWt尋疗呀钟蛙麵4-15无导流板和气流分布板烟气白然走向幽-=下图416显示了H种模型模拟情况下Z6750平面的速度矢量图。由流场模拟图分析可知:无气流分布板时,计算结果显示整个电场区内除尘器入口处的气流速度大,集中性高,在导流板的作用下,气流分散于除尘器内部,在电极板处发生绕流现象。均匀性有所改善一,但依然有气流聚集的情况,均匀性需要更进步改善。一进气烟箱内设置层气流分布板时,,畑气在气流板的作用下充满整个除尘器一内部,基本无聚集现象,气流均匀性明显改善,且气流速度较为致。进气烟箱内设置两层气流分布板时,计算结果显示电场区内流速均匀,气流条一步改善件进。57
华北化为乂学硕」:学位论义mi’-…^>:必品 ̄^■的;w*^a>!Siaia^iam^心i^5i^^^iSt^Si^i55i!^^Hj^^^:%SiSS^及Ti:^姑嫩^i^巧巧械iSS概盛汲yi^K:芯巧姊<ew@;:a无气流分布板()HHH||!巧i[巧■b进气烟箱设豐…层气流分布板()'^H圓,n?T■'…、y^sa::嫩^it^!iLmm^c进气烟箱设置两层气流分布板()=图446Z仍50平面速度义量凶58
华北电力乂学硕±学位论文4.7电除尘器计算结果分析根据第四章当中的FLUENT模拟计算,得出气流分布装置采用烟箱内设置导流板和两层气流分布板无论从气流分布均匀性、压力稳定性或是阻力损失方面都是较优选择。但是除尘器中的气流分布依然存在着分布均匀性W及气流静压稳定性的问题。针对气流分布板的布置与数量进行的讨论是建立在原电厂静电除尘器的实型基础上。所有尺寸均根据原型1:1绘制。因此,在现有模型的基础上,需要对静电除尘器入口烟箱倾斜角度方面进行进一fluent步深入的探讨与研究,通过模拟计算并对结果进行观察与分析。4.8电除尘器改造方案4.8.1入口烟箱倾斜改造在除尘器入口烟箱嘶趴与电场区截面的夹角处,是烟气最容易滞流与堆积的地方,如果夹角角度过小,气流容易绕过除尘器四周,而聚集在中间部位流动,这样电极板中间部位的负荷口一乂而效率降低,四周的区域流体流M过小而浪费资源:如果角度过大,入烟箱便么有化长段距离,不仅不方便安置,对除尘效率来说意义并不大。电除尘器的主要技术参数如下;除尘器入口截面到电场区入口截面距离5700mm°°原型蝴趴平行夹角度数131.26/48.74欲改造入口截面到电场区入口截面距离8700mm°°改造后贿趴平行夹角度数119.89/60.11除尘器入口烟箱坡度夹角对比图4-17。^^BB^^K3^^gS^^35saaaaasSaaa^^MB^^M"MWMS^^ggaS^gBSBgBgf^^^原舉入口烟賴平面凶59
华北电力乂学硕丄?学位絶文改造后入口烟箱平面凶图4-17原型与改造后入口夹角对比)(烟气均由左至右流动482..改造结果对比Fht-1烟箱倾角改造后的ien模拟的速度矢量流向图如48所示。—" ̄ ̄化戚iri《Kcpf抵調p^m^mrnifnii^ill|a—4-图18改造后流场速度矢量流向结果根据对比可知,由于入口烟箱的流动距离比原型长3m,入曰角度由。°°°一13126/48.74.89/6011,烟气流动的联贯性更强.改为119.,经过段距离的流动,进入电场区后的烟气流速降低一,这样有利于极板的收尘,烟气流动均匀性也进步提高,有利于电除尘器的除坐效率的提高。但是要考虑增加入口烟箱长度后的对管道和场地的限制。4.9本章小结(1)对除尘器按照原型尺寸在Gambit当中进行模型的搭建,对模型进行网格划60
华北电力大学硕击学位论文分。口)将网格划分成功的模型导入FLUENT软件,设定边界条件,速度入口1s-。.09m/,压力出口9980Pa,W及气流分布板选用多孔介质跳跃模型3)模拟根据气流分布板的数量及安装位置来作为变化因素作对比研究。根据计(算结果来看,气流分布板对除尘器内部气流流动的均匀性和维持压力的稳定性有很大影响。当在进气嘶趴烟箱当中设置间隔200mm的气流分布板时,除尘器内部气流的流动稳定性、均匀性、压力稳定性都能满足除尘要求。4入口烟箱倾角改造后,,经过烟(),角度更加平缓烟气流动的联贯性更强箱更长一段距离的流动,进入电场区后的烟气流速降低,这样有利于极板的收尘,烟气流动均匀性也迸一步提高,有利于电除尘器的除尘效率的提高。但是要考虑增加入口烟箱长度后的对管道和场地的限制。61
华北电力大学硕±学位论文第5章结论与展望5.1结论本文对某电厂静电除尘器的气流流场进行模拟分析,进行了气流分布板数量与一布置位置的讨论与对比分析,进步对电场内的极板间距的改造并进行气流分布模拟,^及对电场有效长度进行改造并进行气流模巧,得到1^^下结论;一1FLUENT()在使用计算流体动力学的这计算软件当中,对除尘器的内部流场用标准的K-f模型结合壁面函数法作为模拟的理论指导方法,模拟所得的结论是合理可靠的。(2)由于计算量的因素限制,由于实型的气流分布板上存在的孔径较小的密集小孔,导致在网格划分时无法进行细致的网格划分,计算量的大大増加W及对电脑的软件、硬件的要求更加严格,计算耗时也会大大增加。因此在计算时,用均匀的透气板来进行简化,在本文中体现为采用多孔跳跃模型来计算,并能得到较为合理的计算结果。°(3)由于烟气在电除尘器内的平均温度在150C上下,可W将其按等温绝热状态一来做计算模拟。即按照各点的温度、密度、黏度等致的情况来做冷态试验。在通常情况下,气流在电除尘器内部流模拟过程中实际的可压缩流体在不等温W及不稳定的受迫流动可W近似的看作是理想的不可压缩黏性流体做稳定的且等温的受迫流动。(4)在安装导流板的前提下;当进气烟箱中不设置气流分布板时,烟气的整体静压最高,呈现橘红色区域偏多。在内部四处电极板处明显看到有静压变化截面。由于电极板对流场有阻碍作用,,来流在到达电极板处时有个制止,动压减小表现为静压的局部増加。。气体绕流过电极板后逐渐分散,静压有所下降除尘器为负压运行。当设置一层气流分布板后烟气静压整体降低,呈现橘黄色区域,气流均匀性明显增加。除尘器为负皮运行,出口负压达到最大值。当进气烟箱中设置两层气流分布板时,可W看出静压的变化主要发生在两层并一排放置的分布板处,整体静压相较之前进步下降。但除尘器,整体呈现黄色区域一的均匀性进步优化。(5)对入曰烟箱倾角改造后,角度更加平缓,烟气流动的联贯性更强,经过烟箱更长一段距离的流动,进入电场区后的烟气流速降低,这样有利于极板的收尘,烟62
华北电力大学硕±学位论文气流动均匀性也进一步提高,有利于电除尘器的除坐效率的提高。但是要考虑增加入口烟箱长度后的对管道和场地的限制。5.2除尘器的问题与展望。研究中仍存在许多不足之处,有待在今后的工作中补充完善(1)除尘器模型的绘制本身就存在数据的简化,因此对于实际的运行有所不能不同,将流通气,与。另外在运行条件中,模型的近似简化体看做理想气体来算实际烟气流动状态也是有所差异。因此,模拟结果只能作为除尘器运行的指导方案,基本作为除尘器内部的简化流场,不能完全代表其真实的流场情况。口)数值计算过程中利用多孔眺跃模型对气流分布板进行简化计算有侍于实际工程的进一步验证。(3)网格类型和网格密度的划分对数值计算精度影响较大,因此对网格划分还需做进一步研究。(4)流动气体在进入除尘器入口烟箱后,由于烟箱呈刚趴形状分散开来导致气流一的奈流和稳定性受到影响,因此烟箱的倾斜角度是有待研究和提高的个重要方面。63
华北电力大学硕止学位论文参考文献-邮建国.电除尘器1^4.北京:1::!2中国电力出)^£社,201,384067,[。[],8口]李晓芸,赵毅,王修彦.火电厂有害气体控制技术[M].北京;中国水利水电出版-社2005:19,:.电除尘器工作原理20101口]南京国电环保设备有限公司,4:.火电厂烟气除尘与脱硫的必要化科技环保201331[巧军梁.-问马志国影响电除尘器效率分化河北国华沧东发电有限责任公司.2011[6]李志富,唐庆元.火力发电厂可持续发展与环境保护技术交流会论文集.火力发电厂可持续发展与环境保护技术交流会,2004年3月26日7王显龙何立波贾明生等.静电除尘器的新应用及其发展方向.工业安全与环[],,保,20032911:3,()8何鹏秦红霞宗燕兵等.颗粒床除尘器高温实验研究.北京科技大学学[],,报,2006,28(11)9赵海化郑楚光..燃烧科学与[]静电增强湿式除尘器捕集可吸入颗粒物的定量描述技术,2007,132()10张慧艳田金玉.国内火力发电厂除尘器技术改造方案的选挥.河北科技学院学[],1报,2009年23()[U]高玉化电袋除尘器改造及运行效果分化民营科化2012(12)12苏金银锅炉除尘器改造及运行方式探讨.华北电力技术,2009,4[]()[13]MJedmsik,A.Swierczok,E.Nowaczewski,M.Sama,区Grys.SomeModi扫catio打ofAGasFlowinAnESPforEficiencyImprovement[C].Proceedingsofthe8thInternationalConfere打ceonElectrostaticPKcipitation.Birmingham,InternationalSoc-ietyforElectrostaticPreciitation2001:8390p,4Hhe-1it.工业电.王成巧革北京:10136.J.W收尘[M]:冶金工业出版化1984[]15黎在化静电除尘器[M].北京;冶金工业出版社3:3],199[16杜震宇.电除尘器出入口气流分布对效率影响的初探阴.太原理工大学学[]2000-报巧4:必629,,()[17]梁振山隋秀兰朱有产.论电除尘器气流分布试验的测点选择机.环境工,,4-:程,1223033,199()1梁振山隋秀兰等..水利电力劳动保[巧,关于电除尘器空气动力场的研究饥4-护1993:2426,,()64
华北电力大学硕±学位论文一-IM19..:1:611j后启林宏电收尘器第版北京中園建筑工业出版社98776[巧,[],20湖志光..北;[],胡满银,常爱玲火电厂除尘技术[M]京中国水利水电出版-社.2004:115127PU杨文生,赵也夏.改进气流分布板是提高电收尘器收尘效率的有效途径[J.西南]3-:民族大学学报,200,293347351()[22]原永涛,林国蠢等.火力发电厂电隙尘器技术.北京:化学工业出版-社:3439,20042on-.OaneraQHein.SkewedGasFlowTechnoloAMethod化Imrove[^Rjp,gypP-reciitator.B19:717PerformanceabcockandWiwox98416167p口],,()二-24:孔孤工趕流体力学[M]第版北京;中国电力出版化20018599[]-25周江?浅谈电除尘器气流分布试验饥?焦作大学学报1999:28,223[],()26-M王福军?计算流体动力学分析CFD软?北京:清华大学出版[]件原理与应用[]5-社:1272,200271-A.(lHein?粉尘二次飞扬气流分布与电除尘器性能町电力情报9911:1,,()999[][28]韩占忠,王敬,兰小平.FLUENT流体工程仿真计算实例与应用[M],北京;北京理-工大学出版社2004:1289,口刊L.A.Sparks,J.M.Lockhart,艮.Higginson.SkewedGasFlowDecreasesOpacityFromKentuckyUtilitiesBrownStation,Unit1Precipitator[J].AandWMA,2001,(3):166[30]M.Sama-InfluenceofDustReentrainmentandiSlewGasFlowTechnologyonESPEfSciencJProceedinsofthe8thInternationalconferenceonElectrostaticy[],gPrecipitation.Birmingham:InternationalSocietyforElectrostaticPrecipitation,-2001:161931苏长华,熊仁森四川电力系统电除尘器现状分析[J.四川电力技术200301],,[]32?东北电力大学硕±学位论文?东北电力大学李雪梅,2009[]—33JDBaa.lcaionofforascleaninincementindustrwi化reference..tAitESPgy[]pppg-化虹diaJ.Journasaea.201:lof打azardouMtrils01,83285308[]()-33Hon..DinRobertD.Femux).AnEleme打t目asedConcurrentPetidonerfor[]gQg,UnstructuredFiniteElementMeshes.Proceedinsofthe10thInternatonalPagirallel-rocessinium:PSympos.Washinton.DC:199696601605gg,[S^V-Schmatloch,S.Rauch.Designanddiamcterizationofanelectrostaticprecipitatorfor-smallheatinappliances.JournalofElectrostatics,200408001:85100g口],()[35]A.Bologa.H.R.Paxir,K.Woletz.DevelopmentandstudyofanElectrostaticprecipitatorforSmallScaleWoodCombustion.InternationalJournalofPlasm红200-EnvironmentalScience&Technolo15:168171gy,,口)[36]K.Dastooria,M.Kolheb,B.Makin.Electrostaticprecipitationinasmallscalewood65
华北电力大学硕±学位论文-combfUce:ustion.Journalofltrtati466472maEecoscs200169,,口)[37]RobertasPoskas,ArunasSirvydas,PovilasPoskas.InvestigationofCollectioneficiencyofElectrostaticPrecipitatorforSmallHeatingappliances.The9Thnernationaonferenceronmenaneerin-ItlCEnvitlEni20145:2223gg,,Robert-DeekinsearchenreJournaofHlecrostaics2014:13.Sa民eCt.ltt635138[^g,,39S.H.KimK.W.Lee.Exerimentalstudofelectrostaticreciitatorerformance[],pypppandcomparisonwithexistingtheoreticalpredictionmodels,KwanguInstituteofj5-ScienceandTechnolo1999:198201gy,,[40A.Varonos,JohnS,GeoreC.Bereles.Predictionofthecleaninefficiencofan]gggye-lectrostaticreciitatorJournaloflectrostatics,200252:111133pp,,()41马龙华..[],蒋庆龙方科杰静电除尘器模型数值仿真及软件实现m第口届中国除,尘器会议论文集2007-10:3335,,43.静电除尘器烟道进口处流场的数值模拟化环境污染与[恃化杨振化甘军等-防治2012:,49114,()[42]曹忠良,仇中柱,潘卫国等.静电除尘器进口流场的测试与分析机.仪器仪表-2006276:11981110,()66
华北电力大学硕±学位论文攻读硕±期间发表的论文也亚威梁双印.600MW机组烟气脱硫系统循环浆液聚节能优化及叶轮优[u熊,陈,化改造化华中电力20-14第12期:3263巧,,2第43卷-陈亚威梁双印张兴克熊也第11期):120125[],,(67
华北电力大学硕±学位论文攻读硕±期间参加的科研工作 ̄12013.072014.4:山西鲁晋王曲发电有限责任公司《600MW超临界机组能[]耗诊断》项目。本课题为神华偶华集团内部示范性课题项目。本人是项目主要参)与者和报告撰写者,主要负责电厂烟气脱硫系统、烟气脱硝系统能耗分析优化研究。、性能计算过对24小时的对脱硫系统、W及脱硝系统进行现场收集运行数据;通负荷周期变化的数据对脱硫系统和脱硝系统的动态王况进行分析,对FGD系统中的増皮风机、循环浆液累和氧化风机的能耗进行分析,针对循环浆液粟与循环浆液量的匹配性进行计算,提出浆液粟投入运行的方案及对浆液乗进行叶轮改造。达到节能降耗的目的。口]2014年5月至今:河北大唐国际丰洞热电有限公司《300MW供热机组深度节能降耗方向性研究。》项目;本项目为河北大唐国际丰润热电有限公司委托课题本人是项目主要参与者和报告撰写者,主要负责脱硫系统和脱硝系统的能耗分析优化研究。对脱硫系统、W及脱硝系统进行现场收集运行数据、性能计算;通过对24小时的负荷周期变化的数据对脱硫系统和脱硝系统的动态工况进行分析,对FGD系统中的増压风机、循环浆液聚和氧化风机的能耗进行分析,针对循环浆液粟与循环浆液量的匹配性进行计算,提出浆液累投入运行的方案及对浆液聚进行叶轮改造。达到节能降耗的目的。68
-华北电力大学硕i:学位论文致谢两年八个月的硕±研究生生涯就要告一段落,也中有所不舍,但我也即将踏入社会一,开肩人生的段新的旅程。在送两年多的研究生学习经历中,我无论在学习、一名热能与动力工程的硕±研究生生活还是做人方面都有巨大收获。作为,掌握我们这口学科所独有的技能和知识是必不可少的,它是我们在今后社会中能力与价值的体现,于我来说,学习如何做人,如何互相关怀、互相帮助甚至价值观和人生观的升华也是尤为重要的。在我成长的过程中必然免不了很多时候需要老师和同学的帮忙。在这里请允许我表达对老师们和同学们、朋友们对我无化的帮助致W深深的感谢。首先,我要感谢我研究生期间的导师梁双印教授。这篇毕业论文从开始的选题方向,到电场的实地勘察,数据的现场采集到后来的论文的困舱梁老师都报W悉也的解答和巨大的支持一一。老师对我点点进度的关注,次次真切的问候都让我感到被老师的慈爱和无私而感动和鼓舞。梁老师的关键点拨、知识的悉必梳理、严谨的治学态度一、包容大度的也态都让我次次在迷茫或无助的时候带来希望。梁老师不仅作为知识的导师,也是我人生的导师,和请可亲的做人态度教会了我走向成熟。!在此,向梁双印教授表示最诚擎的谢意同时,我要特别感谢黄赛东同学对我在Fhaent数值软件模拟上悉也的帮助在研究方向上对我无私的指导;感谢高新新师姐在风机模型测绘方面对我的帮助;感谢梁振兴师兄对论文撰写规范的指正;感谢张兴文师兄的细致关怀;感谢郭鹏师兄在AutoCAD软件建模技巧上对我的指导;另外,我的论文完成也得到了陈亚威同学、佟连尧同学、韩少龙同学、林会昌同学、沈毅同学的大力帮助,在此我也要对他们献上我由衷的感谢。最后,感谢,感恩对我无私奉献与无条件默默支持我的父母他们对我的养育之一一!切顺利恩感谢他们对我直W来的理解和包容。祝愿大家身体健康、。69'
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