2 模拟结果及分析

2.1不同过滤速度对内部流场影响

通过比较在不同过滤风速电袋复合除尘器中的速度云图(图2)和流线图(图3)，分析不同过滤风速的影响程度。

均匀烟气流进入袋除尘区后，由于袋式除尘器的滤袋区对气流的阻挡作用，使得均匀烟气下行加速，在滤袋与灰斗间的区域形成速度变化梯度较大的不稳定空间。图2(a)是速度为0.8m/min，在Z=2450mm平面区域中滤袋与灰斗间的区域，可以看到烟气的“高速区”。

此区域主要出现在前2个布袋除尘单元以及最后一个单元的前半个区域，后期由于烟气向后输运过程中遇到了除尘室墙面的阻挡作用，形成上升气流，与之前的高速气流叠加，造成了“高速区”的上扬。由于气流速度变化缓慢，滤袋区烟气速度分布均匀，即烟气量较均匀。滤袋底部“高速区”最大气流速度为7.5m/min；滤袋区最大气流速度在后墙上部滤袋处，为5.3m/min，最小气流速度在滤袋区前端1.3m/min。

图2(b)是速度为1.2m/min的云图，电袋复合除尘器内部气流速度等值区出现了明显的分区状态，电除尘区的低速气流区(b-a区)与后部的高速气流区(b-b区)分界明显，并且在后墙上部滤袋处出现了狭长的高速气流区(b-c区)，这将增大滤袋负荷的不均匀度，降低高速区滤袋使用寿命。本工况，滤袋底部空间最大气流速度11m/min，滤袋区的最大气流速度同样在后墙上部滤袋处，为8.3m/min，最小气流速度在滤袋区的前端为0.8m/min。速度差较大。

图2(c)是速度为1.6m/min的云图，在此工况下，滤袋下部空间的“高速区”呈带状斜向上延伸至滤袋区后墙出口。在此区域内，气流速度大，气流量大，本工况，滤袋底部空间最大气流速度为15m/min，滤袋区的最大气流速度在后墙中部滤袋处，为10.3m/min，最小气流速度在滤袋区的前端下部，为0.4m/s。速度差值进一步增大。

图2 不同速度Z=2450mm截面速度云图对比

速度为2.0m/min的云图如图2(d)所示，在此工况下电除尘区风速不均匀，出现了下部风速大，上部风速小的情况，这主要是由于随着过滤风速的提高，电除尘区入口风速也相应地提高，导流板及滤袋区的阻力作用显著增加，导致大量烟气流受阻下行的结果。在滤袋区的下部空间依旧形成了“高速区”，最高速度18m/min，且高速区域面积较其他速度相比都大，滤袋底部气流如此高的水平流速将造成滤袋底部损坏。在滤袋区，除第一袋除尘单元中部气流速度较小外，最小速度为0.7m/s，其他部分速度均较高，尤以第二及第三单元为甚，其中最大气流速度出现在靠近后墙的中部，为13m/min。

速度为2.4m/min的云图如图2(e)所示，在此工况下紧贴滤袋区后墙及后墙出口处出现了2块狭长的高速气流等值区，其中滤袋下部空间的最大气流速度达20m/min。由以上分析可以看出，当过滤风速为0.8m/min时，流场分布比较均匀，袋式除尘区内最高速度与最低速度差值最小。

且在布袋出口区域流速分布均匀，没有出现流速前后分化情况，布袋所承受负荷较小，有利于延长布袋的使用寿命。在过滤风速为1.2、1.6、2.0及2.4m/min的4种工况内，均在滤袋区内出现不同程度的高速气流区，其中尤以2.4m/min工况为甚。说明过滤风速越小，袋式除尘区域的除尘效率越高。而过高的过滤风速，不仅会造成除尘效率低下，还可能因为风速过大，对布袋造成很大冲击，影响布袋的使用寿命。

图3为截面流线图，从图3可以更加清晰地看到烟气在除尘器中的流动状况。可以看到电除尘区以及袋除尘区的前2个单元流线分布较为均匀，除尘效果较好，而布袋除尘区的最后一个除尘单元，在上扬的“高速区”和灰斗间存在一个影响范围较大的涡旋区域，在这种涡旋结构的作用下，烟气流将对灰斗造成严重的冲刷作用，使部分已经沉积于灰斗的灰重新被烟气流卷起，造成二次扬尘，增大了滤袋的过滤负荷，增加滤袋的磨损几率，影响除尘器的效率。

图3 不同速度Z=2450mm截面流线图对比

2.2袋除尘器各部分的流场均匀性分析

检测截面的选取应具有代表性，能够正确地反应布袋除尘区各部分的流场均匀性。在袋除尘区，检测面(布袋下部空间、布袋区和净气室)是沿y轴方向依次布置8个面，其中布袋下部空间3个面分别为y1=1500mm，y2=3540mm，y3=5540mm；布袋区4个面分别为y4=7140mm，y5=9750mm，y6=11340mm，y7=13000mm；净气室1个面为y8=16570mm。

图4是各个检测面的相对均方根值对比。由图4可以看出，滤袋与灰斗间区域(y1-y3)，各工况在y1处相对均方根值??相差不多，沿除尘器从底部升高，呈现越接近滤袋区不均匀度越低，这说明滤袋区对气流的阻碍作用明显，可使气流均匀的进入滤袋空间；在滤袋区(y4-y7)，0.8m/min工况的相对均方根值明显优于其他工况，并且随着过滤风速的增大，相对均方根值σ逐渐增加；

在净气室(y8)，各工况的相对均方根值基本相同。从图4还可以看出，过滤速度为0.8m/min时，整体袋除尘区的不均匀度波动幅度最小。过滤风速越小，气流的速度越小；大的过滤风速会降低滤袋的过滤的效果，而小的过滤风速能提高滤袋的除尘效率，对滤袋的磨损也将减小。

图4不同速度各个检测面的相对均方根值对比

3 结论

本文研究了200MW机组的电袋复合除尘器中5种不同过滤速度对袋除尘器内流场分布及流场均匀性进行了数值研究，得到以下结论：

1)电袋复合除尘器内部气流速度出现了明显的分区状态，在于电除尘结合的袋除尘区出现了明显的高速区，速度为1.6m/min时的高速区最小，且随着速度的增加在袋除尘区靠近出口的后墙上部滤袋处出现了狭长的气流聚集区，这将增大滤袋负荷的不均匀度。

2)通过流线图可以看出，在灰斗区产生一定量的漩涡，对已经脱除下来的灰产生二次扬尘，增大袋除尘的负荷。

3)在袋除尘下部区域、袋除尘区域及净气室区域选取有代表的截面进行流场均匀性检验，得出速度为0.8m/min时的不均匀性波动最小，且在袋除尘区随着速度增大流场不均匀性也增大，但同时随着高度的增高整体都呈现下降的趋势

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