[发明专利]一种基于CFD技术的磨煤机叶轮装置改进方法

说明书

一种基于CFD技术的磨煤机叶轮装置改进方法，包括：第一步骤：建立磨煤机内部整体的流体域几何模型，并进行流体网格划分；第二步骤：根据实测得到的磨煤机进口边界条件数据，利用建立的所述流体域几何模型和所述流体网格划分，建立计算模型进行流体仿真计算；第三步骤：改变叶轮装置中导向板的安装角度、叶轮装置中的导向板数量以及翼板宽度，并基于所述计算模型分别提取在导向板安装角度、导向板数量以及翼板宽度的不同组合状态下的数据结果；第四步骤：根据所述数据结果，获取所述叶轮装置出口性能指标随导向板安装角度、导向板数量以及翼板宽度的变化规律；第五步骤：利用变化规律选择所述导向板安装角度、所述导向板数量以及所述翼板宽度。

技术领域

本发明涉及磨煤机叶轮装置领域，尤其涉及一种基于CFD(computational fluiddynamics，计算流体力学)技术的磨煤机叶轮装置改进方法。

背景技术

叶轮装置是HP磨煤机中连接一次风室与分离器体的中间位置关键部件，其与磨碗相连，并随磨碗一起转动，其作用是将从一次风室吹过来的热风经过叶轮装置后分布变得比较均匀，带动蹍磨后的煤粉颗粒到磨煤机分离器体内进行煤粉分离。

对叶轮装置进行研究，改善叶轮出口速度和速度的均匀性对煤粉的分离效果具有重大的作用。题为“一种碗式中速磨煤机叶轮装置”的专利申请CN203816750U公开了一种碗式中速磨煤机叶轮装置，由安装板、外侧板及多个隔板组成，隔板两端分别设置有凹曲面，使隔板呈双凹曲面状，使得隔板之间形成的气流通道中不会产生气流涡旋，提高叶轮装置的使用寿命。在题为“磨煤机的磨碗叶轮装置”的专利申请CN203737378U中，通过设置缓冲板，能够使被甩出的石子煤及煤迅速减速、整形后分离，避免石子煤中含有煤的现象，从而提高电厂对煤的利用率。其能够使通过的热风更均匀，从而提高煤粉的均匀性，使煤粉燃烧更充分，提高锅炉燃烧效率，起到节能降耗减排、保护环境的作用。题为“一种新型叶轮装置”的专利申请CN204034849U公开了一种适用于HP型中速磨煤机的新型叶轮装置，其被安装在磨煤机的磨碗上，包括节流环、可调板、导流板、侧板、风环。提高了叶轮装置对石子煤的分选效率，使得磨煤机石子煤排放量得到显著降低。减少了运行中热一次风对叶轮装置侧板的冲刷磨损，解决了叶轮装置运行中节流环易磨损脱落、侧板磨损较快等诸多问题，降低了电机电耗。

但是，磨煤机叶轮装置一般都是采用国外的引起技术和图纸，在国内的实际使用中，由于实际工况和煤质条件与国外有较大的区别，而国内企业通常并没有根据实际的工况来进行叶轮装置的进一步结构改进，或者是改进的方法缺乏足够的技术支撑，或者是结构改进较大，导致付出成本高的缺陷。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种基于CFD技术的磨煤机叶轮装置改进方法，能够根据实际的工况来实现对叶轮装置的小的结构改进，同时取得高效率。

为实现上述目的，本发明提供了一种基于CFD技术的磨煤机叶轮装置改进方法，包括：第一步骤：建立磨煤机内部整体的流体域几何模型，并进行流体网格划分；第二步骤：根据实测得到的磨煤机进口边界条件数据，利用建立的所述流体域几何模型和所述流体网格划分，建立计算模型进行流体仿真计算；第三步骤：改变叶轮装置中导向板的安装角度、叶轮装置中的导向板数量以及翼板宽度，并基于所述计算模型分别提取在导向板安装角度、导向板数量以及翼板宽度的不同组合状态下的数据结果；第四步骤：根据所述数据结果，获取所述叶轮装置出口性能指标随导向板安装角度、导向板数量以及翼板宽度的变化规律；第五步骤：利用变化规律选择所述导向板安装角度、所述导向板数量以及所述翼板宽度。

优选地，采用SolidWorks软件建立磨煤机内部整体的流体域几何模型，并采用ICEM工具进行流体网格划分。

优选地，在第二步骤，提取内部流场中的多个点的压力值，与实际测试值比较来验证计算模型合理性。

优选地，提取的压力值与实际测试值的误差在预定阈值范围以内则判定计算模型合理。