大型火電機(jī)組脫硫泵數(shù)值模擬及優(yōu)化設(shè)計(jì).pdf

1、本課題是“十一五”國家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目“TLB350-560型大型火電機(jī)組用脫硫泵關(guān)鍵技術(shù)研究與開發(fā)”課題(2008BAF34810)的主要研究內(nèi)容之一。
　　 近年來,由于工業(yè)過程中大量二氧化硫和氮氧化物的排放,使得全球酸雨污染越發(fā)嚴(yán)重,而造成中國地區(qū)酸雨污染的源頭主要是燃煤電廠的SO2排放。目前我國電力結(jié)構(gòu)以火電為主,燃煤電廠作為用煤大戶,對煙氣脫硫(Flue Gas Desulfurization,FGD)技術(shù)提出了更高要

2、求。石灰石-石膏濕法煙氣脫硫技術(shù)是目前國內(nèi)燃煤電廠煙氣脫硫的主要技術(shù),而脫硫泵是石灰石-石膏濕法脫硫裝置的關(guān)鍵設(shè)備,直接關(guān)系到脫硫裝置能否安全高效運(yùn)行。本文從脫硫泵的數(shù)值模擬和優(yōu)化設(shè)計(jì)方向出發(fā),主要的研究工作和創(chuàng)新點(diǎn)如下:
　　 1.簡要介紹了液固兩相流理論,液固兩相流研究的發(fā)展現(xiàn)狀及其數(shù)學(xué)模型在脫硫泵設(shè)計(jì)中的應(yīng)用;總結(jié)了燃煤電廠脫硫方法和國內(nèi)的主要煙氣脫硫技術(shù),明確了脫硫泵的設(shè)計(jì)要求及技術(shù)指標(biāo)。
　　 2.依據(jù)兩相流的

3、理論設(shè)計(jì)方法對火電機(jī)組所用脫硫泵的葉輪直徑、葉輪出口寬度、葉片進(jìn)出口安放角和壓水室等幾何參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),適當(dāng)增大葉輪出口寬度和渦室排出口直徑、并減小葉片出口安放角以減小磨損,提高泵的效率和水力性能。
　　 3.采用葉片極大扭曲及葉片向泵進(jìn)口端極大延伸等設(shè)計(jì)方法,開發(fā)出新的脫硫泵水力設(shè)計(jì)方案,為縮短脫硫泵的設(shè)計(jì)周期、提高泵的效率提供理論參考依據(jù)。
　　 4.在脫硫泵的前蓋板處增設(shè)了具有自主產(chǎn)權(quán)的壓水室耐磨襯板間隙自動(dòng)補(bǔ)償

4、裝置,其可更換的結(jié)構(gòu)形式能夠延長脫硫泵的運(yùn)行壽命,避免了脫硫泵整機(jī)報(bào)廢的問題;脫硫泵壓水室第Ⅴ-Ⅶ斷面設(shè)計(jì)為雙流道,雙流道隔板的增設(shè)能夠有效地引導(dǎo)壓水室內(nèi)液流流動(dòng),能夠減小作用在葉輪上的徑向力造成的負(fù)面影響。
　　 5.基于Pro/E軟件建立泵的三維模型,結(jié)合計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)軟件Flunt6.3提供的標(biāo)準(zhǔn)k～ε模型和Mixture模型對脫硫泵的內(nèi)部流場進(jìn)行了數(shù)值模擬及性能預(yù)測,并對過流部件的磨損情況和主要磨損部位進(jìn)行了預(yù)測。