环缝洗涤器内物理场的数值模拟和优化研究-热能工程专业论文.docxVIP

MaSter。issertati。n／lYllilllfl91／IfYff／／Ylf611。lIll,r3fifII／14ftUlNumerical MaSter。issertati。n／lYllilllfl91／IfYff／／Ylf611。lIll,r3fifII／14ftUl Numerical Simulation and Optimization Research on Physical Field in Annular Gap Scrubber Applicant： Wang Fang Major： Thermal Engineering Supervisor： Associate Professor Ou Jian—ping Submitted to The faculty of Central South University In Partial fulfillment the requirement for the Degree of Master May，2011 School of Energy Science and Engineering Central South University Changsha，Hunan，P．R．China 原创性声明本人声明，所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工 原创性声明 本人声明，所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工 作及取得的研究成果。尽我所知，除了论文中特别加以标注和致谢的 地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包 含为获得中南大学或其他单位的学位或证书而使用过的材料。与我共 同工作的同志对本研究所作的贡献均已在论文中作了明确的说明。 作者签名： j耋 日期：地年』月必日 学位论文版权使用授权书 本人了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有 权保留学位论文并根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文，允 许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内 容，可以采用复印、缩印或其它手段保存学位论文。同时授权中国科 学技术信息研究所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》， 并通过网络向社会公众提供信息服务。 一D虫 蕾‘ 蕾‘ 中南大学硕士学位论文 中南大学硕士学位论文 摘要 摘 要 比肖夫塔以良好的顶压控制能力和除尘能力在钢铁冶金行业中 得到了广泛的应用。确定合适的塔内压损，对保证较好的除尘效果 和较高的吨铁发电量非常关键。本文以企业重点项目“高炉TRT发 电系统优化为工程背景，针对TI盯系统运行过程中存在的吨铁发 电量较低的问题，在查阅大量文献的基础上，运用现场热工测试和 数值仿真技术，对比肖夫塔内气液两相流物理场进行了数值仿真研 究，并对操作参数进行了优化。本文主要研究内容和结论有： (1)对涟钢6号高炉比肖夫塔进行了热工综合测试，测试结果 表明，检修后的比肖夫系统除尘效果更佳、高炉顶压较稳定，但压 力损失较大，吨铁发电量较低。 (2)以塔内环缝洗涤器为研究对象，建立了环缝洗涤器内气液 两相流动的数学模型，并利用该模型进行了仿真研究。仿真结果表 明：在环缝入口处，液滴和气体速度较小，进入环缝后，由于环缝 面积的减小，速度急速增大，在环缝出口处速度最大。离开环缝， 在环缝出口以下区域出现明显的漩涡，气流较紊乱，有利于除尘。 由于仿真计算忽略了固体粉尘，预测结果与热工测试结果相比均偏 小，平均相对误差约4％，模型基本(或较好地)反应了实际压力变 化规律。 (3)运用该数学模型，对不同环缝行程、煤气流量、水气比条 件下环缝洗涤器内压力损失进行了数值模拟分析。结果表明：1)环 缝行程、煤气流量和水气比对环缝差压有不同程度的影响，其中环 缝行程的影响最大，其次为煤气流量，水气比最小；2)环缝行程越 小，压力损失越大，环缝行程与压力损失成反比，且小行程下的压 力损失减小得更快；3)煤气流量越大，压力损失越大，煤气流量与 压降成正比，且小行程下，煤气流量对压降的影响更大；4)水气比 与压降成正比，水气比越大，压降越大。5)当环缝行程控制在 300．400mm之间，煤气流量控制在3．8×105_3．9×105 Nm3／h之间时， 压差略大于30kPa，既可达到满意的除尘效果，又有利于稳定高炉顶 压，提高吨铁发电量。 关键词：比肖夫塔，气液两相流，环缝洗涤器，压力损失，数值模拟 中南大学硕士学位论文 中南大学硕士学位论文 摘要 AB STRACT 昕豳strong ability of to