混流式脱硫浆液泵性能研究与增容改造

论文摘要

本文以某电厂600MW混流式脱硫浆液循环泵为研究对象,由于其出力和效率达不到电厂脱硫要求,故对其进行增容改造。由于浆液泵改造设计复杂,故需综合考虑多方因素,在泵理论性能研究的基础上,探寻最优改造方案,本文主要通过适当增大叶轮出口直径、出口安放角和包角,来提高泵的扬程和流量,从而提高电厂脱硫效率。利用Pro/E三维建模软件分别对改造前、后的泵进行三维建模。运用Gambit软件对流道进行网格划分,并结合数值模拟软件FLUENT6.2,分别选用Euler多相流模型、标准的k-ε湍流模型和SIMPLEC算法,对改造前、后泵内固液两相流流场进行数值模拟。通过固液两相流流场的速度分布、压力分布和固体颗粒浓度分布情况,研究改造前后泵性能的改变。模拟结果显示,改造后脱硫浆液泵扬程、流量和脱硫效率都增大。虽然改造后脱硫浆液泵叶轮和蜗壳隔舌处磨损程度有所增加,但是,内部流场分布合理,整体运行稳定性较好,叶片压力分布趋于均匀,泵的抗汽蚀性能有所提高。据现场测量结果显示,改造后泵的出力和脱硫效率都得到了很大提高。数值模拟与现场测量结果吻合,由此可见,在模型选取合理的前提下,数值模拟对泵性能的研究和工程实际改造具有一定的预测和指导作用。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 选题背景及意义
• 1.1.1 选题背景
• 1.1.2 选题意义
• 1.2 国内外研究动态
• 1.3 课题研究内容
• 第2章 脱硫浆液泵理论性能分析
• 2.1 泵性能参数理论分析
• 2.2 叶轮结构参数对泵性能的影响
• 2.2.1 叶轮入口参数
• 2.2.2 叶轮出口参数
• 2.2.3 其他参数
• 2.3 蜗壳水力设计参数对泵性能影响
• 2.4 磨损对浆液泵性能影响
• 2.4.1 磨损的理论机理
• 2.4.2 磨损的危害
• 2.4.3 防磨措施
• 2.5 汽蚀对泵性能的影响
• 2.5.1 汽蚀的产生及破坏机理
• 2.5.2 汽蚀的危害
• 2.5.3 汽蚀的防护措施
• 2.6 腐蚀对泵性能的影响
• 2.7 本章小结
• 第3章 脱硫浆液泵的三维建模与网格划分
• 3.1 基于Pro/Engineer的三维建模理论
• 3.1.1 软件概述
• 3.1.2 Pro/E与其它建模软件的比较
• 3.2 浆液泵实体模型的建立
• 3.2.1 叶轮实体模型的建立
• 3.2.2 叶轮前后盖板及流道的建立
• 3.2.3 吸入室模型的建立
• 3.2.4 压出室模型的建立
• 3.2.5 泵体三维图的建立
• 3.3 脱硫浆液泵流道模型的网格划分
• 3.3.1 网格划分的理论基础
• 3.3.2 网格划分过程
• 3.3.3 网格的划分对数值解的影响
• 3.4 本章小结
• 第4章 脱硫浆液泵增容改造数值模拟与分析
• 4.1 Fluent数值模拟
• 4.1.1 数值模拟的意义、局限性和前景
• 4.1.2 数值模拟理论基础
• 4.1.3 初始条件和边界条件定义
• 4.1.4 数值模拟过程
• 4.2 模拟结果分析
• 4.2.1 改造前后数值模拟
• 4.2.2 改造前后结果分析
• 4.3 数值模拟对实际工程改造的指导意义
• 4.4 本章小结
• 第5章 结论与展望
• 5.1 结论
• 5.2 后续工作与展望
• 参考文献
• 致谢
• 附录 叶轮原始参数
• 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果