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4) 锅炉本体烟风道优化
某工程锅炉本体烟风道设计对烟风道部分内部支撑桁架进行优化设计,并在保证桁架强度和稳定性的前提下,减少支撑管数量和节点板面积,从而增加桁架处流通截面积,以有效降低局部阻力;在空间允许的地方,将烟风道直角弯头改为圆角弯头,并尽量选取较大弯头半径,有效降低烟风道的局部阻力。基于CFD数值模拟的对比分析表明,优化设计后热二次风道等锅炉本体烟风道总阻力可降低30%。
3.2烟道优化设计
1) 除尘器入口烟道的布置优化
国内工程前烟道典型布置从空预器接口处接引烟气大联箱并依次分流进入除尘器各室,但由于联箱流场紊乱且支管阻力特性差异大导致除尘器各室流量分配不均及进口速度差异大,对前烟道阻力及除尘器除尘效率有较大不利影响。某工程通过CFD数值模拟对前烟道布置进行了以下优化设计:采用圆形截面管道,无内撑杆设计及外削急转弯头可降低烟道阻力;空预器接口处直接引出支管并取消分流烟气大联箱,减少分流局部损失;优化各支管设计使各支管流场顺畅且阻力特性接近,减小除尘器各室入口流速、流量偏差。
2)引风机进出口烟道的布置优化
某工程设有2台电动动叶可调轴流式引风机,常规布置方式为引风机横向并列布置,进口通过烟气联箱接至除尘器各室,出口分别接至总烟道。本工程引风机采用纵向头对头布置,引风机出口烟道长度及弯头数量相应减少,引风机出口烟道的阻力相应降低;引风机进口烟道三通采用两个弯头直接汇流布置并取消旁路烟道,进口烟道阻力相应降低,且除尘器各室出口烟道阻力特性差异减小有利于保证除尘器除尘效率;湿式除尘器到烟囱入口的脱硫烟道截面采用圆形烟道,可降低脱硫烟道阻力。
4 意义
减少烟风系统阻力并优化流场对烟风系统的初始投资以及运行期间的稳定性及经济性具有重要意义。大容量火电机组设计主要通过合理选择烟风流速及管道截面型式、优化烟风道布置以及典型部件流场和三维数字化设计耦合CFD模拟等技术降低烟风系统阻力。
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