ISA 炉余热锅炉水平烟道流场、温度场优化模拟

余热锅炉是工业上回收烟气余热的重要设备，其换热效率的高低与烟道内部温度场分布密切相关. 某公司的ISA炉余热锅炉，其结构呈三段式（上升烟道-下降烟道-水平烟道），烟气由下降烟道进入水平烟道后，受惯性作用，主要从对流换热区下部经过，难以充分发挥对流换热区的功能. 作者借助数值模拟的手段，在下降烟道与水平烟道连接处添加导流装置，强制引导烟气流向对流换热区.模拟结果表明，添加导流装置后，水平烟道竖直方向速度场分布趋于均匀：速度范围介于2.0~3.5 m/s的区域扩大，而大于3.5 m/s与小于2.0 m/s的区域相对减小，且速度最大值与最小值均有所收缩.单位时间内，进入对流换热区热量由5.27 MJ提升为7.70 MJ，而进入灰斗的热量由4.89 MJ减少为2.90 MJ. 同时，回流现象减弱，水平烟道上部回旋低温区范围缩小，有利于避免低温腐蚀的发生.