燃煤电厂CO2在线监测流速高精度测量数值模拟技术导则（征求意见稿）

1T/GERSxx-2024燃煤电厂CO2在线监测流速高精度测量数值模拟技术导则本文件规定了燃煤电厂CO2在线监测流速高精度测量数值模拟技术导则。本文件适用于新建、改建、扩建的燃煤电厂CO2在线监测流速高精度测量开展数值模拟计算2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件:不注日期的引用文件其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T10184电站锅炉性能试验规程3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1数值模拟numericalsimulation数值模拟以电子计算机为手段，通过数值计算和图像显示的方法，达到辅助工程设计的目的。4总体要求4.1本文件规定了新建或技改燃煤电厂CO2在线监测流速高精度测量燃烧数值模拟方法等。4.2本文件适用于新建或者技改135MW及以上流速高精度测量4.3本文件通过数值模拟得出烟囱内流场分布，分析流场发展趋势，并指导流速测点的布置位置。可以根据流场分布，针对性的进行测点布置，提高测量准确性。5数值模拟过程对燃煤电厂开展CO2在线监测流速测量数值模拟，包括三维模型建立、网格划分、边界条件设置、模型选择、数值求解、数据后处理、数值模拟结果对比验证等过程，测量位置宜选取在烟囱排放口，进行烟囱流速分布规律数值模拟。5.1三维模型建立根据烟囱图纸，模型建立比例应为1:1,根据测量位置，宜选取在烟囱排放口开展流速测量等。5.2网格划分2T/GERSxx-2024网格划分的基本策略是分区划分网格，对于结构比较规则的三维几何结构，应采用高质量的结构化网格；对难以处理的复杂结构时，可采用四面体网格和六面体网格相结合的方法。对于结构不规则和较为复杂的几何模型，在划分网格前先需要对其进行几何结构分区，将其分为若干组合结构较为规则的三维结构，然后进行网格划分。网格数量要考虑计算结果的准确性，同时考虑计算时间的要求。划分网格时，要使网格线方向与流动方向保持一致。5.3边界条件设置在计算中宜设置4组工况。入口烟气流速分别设置为5m/s、10m/s、15m/s和20m/s，具体根据锅炉容量，烟气量情况选择流速大小。5.4模型选择工程中应用中宜选择双方程模型中的k-ε模型。5.5数值求解在进行数值模拟时，宜预先计算得到一定收敛程度的流场，然后开展温度场计算。5.6数据后处理数值模拟完成后，进行流场、温度场结果分析，宜采用Tecplot，origin等数值模拟后处理软件进行数据分析。5.7结果验证数值模拟结果应进行工程数据验证，验证数据包括：不同高度位置流速、温度等。通过现场采集数据与数值模拟结果进行对比分析。6流速测量位置选取与测速方法6.1流速测量位置选取通过观察不同工况下烟囱截面最大速度与截面平均速度的比值，发现在接近烟囱出口的位置，速度比的变化相对缓慢，并且变化幅度相对入口处明显较小，认为此时流场经过充分发展。通过选取不同工况下，出口前10-15m处的截面速度分布，研究测点位置选择。6.2测速方法在靠近烟囱出口位置（75m-85m最大速度区间为壁面至0.8m位置处，为了减少壁面结焦与灰渣等影响，皮托管深入距离以0.5-0.8m位置，该四个位置适用于模拟的四组工况，在不同流速下，均可通过其中某一组或两组测量得出贴壁面的最大流速。3T/GERSxx-2024图1测点布置方案截面流速后处理部分，首先由安装的多组皮托管测得截面的最大流速，通过比对四组皮托管的测量结果，选择该位置处流速的最大值。根据流速由表选择对应的修正系数，此时，截面平均流速的计算方法为：vvpj=maxα.......................(1)首先利用数值模拟的方法对烟囱进行模拟，得出不同工况下烟气流场分布，根据模拟结果指导流速测点布置方案，通过数值模拟与工程实际相结合的方式，提供一种更准确的烟气流速测量方案。4T/GERSxx-2024附录A（资料性）各种工况参考值图A.1烟囱模型图A.2工况1速度沿高度变化（工况