煙氣脫硫泵是火電廠煙氣脫硫系統中的關鍵設備，主要用來輸送一定濃度的石灰石/石膏固液兩相流體。由于脫硫泵的運行環境惡劣，輸送液體中存在大量的氯離子等其它離子，pH值介于5~8之間，介質溫度在之間，會對構成脫硫泵過流部件的金屬造成腐蝕。泵內部流動為復雜的兩相流動，兩相流會對過流部件造成磨損。這些因素嚴重影響了脫硫泵的使用壽命，從而制約電廠的正常運行。

本文基于固液兩相流基礎理論，應用Fluent軟件提供的多相流模型，對某電廠TLB350-560型脫硫泵內部兩相流動進行了綜合分析。通過數值模擬揭示了泵內固體顆粒的分布和運動規律；根據顆粒分布和運動軌跡，揭示出該泵的主要磨損部位并與實際運行進行了對比。

一、基本假設

電廠煙氣脫硫系統中，脫硫泵輸送的漿液主要有石灰石漿液、石膏漿液、濾液水等其它液體，TLB350-560型脫硫泵主要用來輸送一定濃度的石灰石漿液。選取石灰石漿液為研究漿體，為進行流道內固液兩相流動的數值計算，東莞南方水泵作如下假設：

1)兩相流中固相顆粒物質全部為CaCo3；

2)流體相為連續不可壓縮相，顆粒相也為連續介質，各相的物理特性保持常數；

3)顆粒相為球形、粒徑均勻，不考慮相變；

4)采用多重參考坐標系（MRF)，分別建立同葉輪旋轉的動坐標系和固定在蝸殼上的不動坐標系。

二、Mixture模型

Mixture是一種簡化的多相流模型，可以用來模擬相之間存在滑移速度的多相流動，但是假定了在短空間尺度上的局部平衡。相之間的耦合應當是很強的。可以用來模擬泵內固液兩相流動。

三、廣東南方水泵計算區域及網格

TLB350-560型脫硫泵主要設計參數為：設計流量Q=2440m3/h，揚程H=40m，轉速n=990r/min，葉輪為開式，葉片數Z=6，有背葉片。葉片和背葉片利用Pro/E軟件分別造型。對于結構比較復雜的實體采用適應性強的混合網格分別對葉輪和蝸殼流道進行劃分。圖1為葉片及背葉片實體圖。圖2為計算區域網格。

四、邊界條件

進口條件：假定進口速度在軸向均勻分布，顆粒相與液相之間均勻分布，等于固體輸送濃度。流速由流量與進口面積的比值確定。

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