[发明专利]一种减少省煤器进口板面磨损的改进方法

说明书

本发明涉及一种减少省煤器进口板面磨损的烟道改进方法，该方法以烟道中省煤器的上下游区域作为计算对象，借助Fluent软件进行两相流数值模拟，其计算结果经后处理可使研究对象的侵蚀情况定量化、可视化，还可以为下一步烟道优化提供参考。对烟道的优化工作需开展相关性分析，基于流场和颗粒分布等关键信息确定影响最终磨损量的核心因素，并结合经济成本对解决方案进行优化。优先考虑无需添加导流板的解决方案，即方案A，通过在工艺合理操作区间对工艺参数进行优化实现；若初步判定该操作无法达到预期效果，则在流场中设置导流板，即方案B，基于流场和颗粒分布等关键信息对各部分导流板对最终磨损的影响率进行分级，优先对影响率较高的导流板进行优化（结构尺寸、安装位置和安装角度等）。将优化后的烟道方案进行数值模拟，经过多次烟道优化‑分析‑再优化‑再分析的过程，最终得到具有优良耐磨特性的烟道改进方案。

技术领域

本发明涉及一种减少省煤器进口板面磨损的改进方法，属于设备技术领域。

背景技术

火力发电依旧是中国的主要发电形式，锅炉内燃料燃烧产生的大量烟气需经过脱硝、脱硫和除尘操作才可排入大气。采用数值模拟方法研究烟道中烟气的流动过程是技术人员较常采用的手段。同时，未除尘烟气携带大量固体颗粒，烟道上的设备不可避免地存在磨损问题。但是几乎所有对实际烟道的模拟，仅仅考虑了气相的流动，优化也只是围绕流场是否均匀化进行。相反，对设备磨损的改善结果，只能在烟道投入实际应用一段时间后，才可得到设备侵蚀情况是否有所改善。按照通常的优化方法，对侵蚀情况的改善程度是模糊的，对是否还能通过调整工艺参数、优化导流板以达到更好防磨效果则需要极大的时间、资金投入。因此，仅仅围绕流场均匀化的优化，不足以研究并改善设备的磨损问题。

发明内容

（一）要解决的技术问题

烟道流场是否已优化的指标，仅停留于对气相流场的是否均匀化，而并未把颗粒对设备的磨损纳入评价的一项。尽管大多情况下，气相流场优化均匀后，对磨损情况有改善，但是并不能直接回答磨损情况改善的程度大小，也不能迅速回答针对磨损情况是否还有优化空间的问题。

为了解决现有技术的上述问题，本发明提供一种减少省煤器进口板面磨损的烟道改进方法，该方法对烟道中固体颗粒对设备的侵蚀情况进行模拟，并通过调整工艺参数、优化导流板的烟道方案进行数值模拟，经过多次烟道优化-分析-再优化-再分析的过程，最终得到具有优良耐磨特性的烟道改进方案。

（二）技术方案

为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：

本发明涉及一种减少省煤器进口板面磨损的烟道改进方法，该方法以烟道中省煤器的上下游区域作为计算对象，借助Fluent软件进行两相流数值模拟，其计算结果不仅可以经过后处理使研究对象的侵蚀情况定量化、可视化，还可以为下一步烟道优化提供参考。对烟道的优化工作需开展相关性分析，基于流场和颗粒分布等关键信息确定影响最终磨损量的核心因素，并结合经济成本对解决方案进行优化。优先考虑无需添加导流板的解决方案，即方案A，通过在工艺合理操作区间对工艺参数进行优化实现；若初步判定该操作无法达到预期效果，则在流场中设置导流板，即方案B，基于流场和颗粒分布等关键信息对各部分导流板对最终磨损的影响率进行分级，优先对影响率较高的导流板进行优化（结构尺寸、安装位置和安装角度等）。将优化后的烟道方案进行数值模拟，经过多次烟道优化-分析-再优化-再分析的过程，最终得到具有优良耐磨特性的烟道改进方案。

对烟道方案进行数值模拟并得到两相流数值模拟解后，根据流场信息、烟道上游段各区域的颗粒浓度的分布情况（颗粒偏析情况）、颗粒对墙壁的冲击信息（冲击角度、不同粒径颗粒冲击的位置等）和墙壁的侵蚀程度以及分布，可以为下一步的烟道优化提供信息。