蒸汽吹灰器吹扫过程的瞬态模拟与性能优化

姚钰闽; 吴东垠

西安交通大学学报 ›› 2025, Vol. 59 ›› Issue (11) : 144 -154.

蒸汽吹灰器吹扫过程的瞬态模拟与性能优化

姚钰闽, 吴东垠

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摘要

针对传统吹灰器模型无法同时模拟吹灰器内流场和吹扫清灰过程，构建了吹灰器射流模型和吹灰器吹扫模型，对具有完整结构的吹灰器的吹灰射流及其吹扫管束的过程进行瞬态仿真，研究了吹灰器与管束的间距、管子布置方式和管子间距等因素对吹灰效果的影响，并引入峰值冲击压力和有效清灰面积等指标衡量锅炉清灰效果。研究结果表明：管束与吹灰器的间距从250 mm增至350 mm,射流作用在管壁的峰值冲击压力减小，最大有效清灰面积下降了67.38%,间距增至400 mm时，射流已基本失去清灰能力。错列管束不会出现吹空现象，比顺列管束节省吹灰蒸汽。吹灰器布置在管子对称面的正上方，因为喷管和管束的间距要比将吹灰器布置在相邻两列管子的中间时小，峰值冲击压力更大，两种吹灰器布置方式对位于吹灰器正下方的后排管子清灰效果相近，综合来看吹灰器布置在管子对称面的正上方更优。管子之间的间距从70 mm增至100 mm,虽然会减小第1排管子对吹灰射流的阻碍，二次射流能够从侧面冲刷到第2排管子上，但同时射流前进的距离增加，总压损失变大，两侧管子的最大有效清灰面积降低了10.3%,发生吹空的区域也增大，因此小间距的管束清灰效果更好，蒸汽利用效率也高。