燃煤增壓流化床部分煤氣聯合循環8，發電技術，即第代PFBCCC技術，集中了循環流化床增壓流化床聯合循環和整體煤氣化聯合循環大潔凈煤技術的優點，有著系統相對簡單，電站投資和電價相對較低的特點。這是項特別適合我國國情的潔凈煤發電技術。發展這種技術的關鍵之是實現含塵煤氣的過濾式除塵技術，以滿足燃氣輪機運行和環境保護的要求，是目前迫切需要解決的關鍵技術。

燒結金屬多孔材料通過復合壓制和真空或保護氣氛燒結等工藝制備而成。具有良好的耐溫性和優良對材料滲透性能和機械強度進行合理的匹配與設計。

燒結金屬過濾器的過濾機制以層微孔和濾餅捕捉為主，具有優異的反洗再生特性，可以長期反復使用，特別適應于系統連續化運行和自動化操作等先進過濾技術的發展。本文以燒結金屬過濾介質為對象進行過濾目前，以剛性燒結金屬微孔材料為核心的凈化分離技術與設備的開發應用，已被列入國家九重點科技成果推廣項目，在各個工業領域有著良好的應用前景和廣闊的市場開發潛力。國內些研究單位，如山西煤化所冶金部鋼鐵研究總院等開展了這方面的技術研宄和試驗2.以往的研究明過濾速度對壓降和過濾效率有顯著影響，但隨著過濾氣流量的增大，過濾速度的，加與過濾壓降過濾裝置的制造運行成本等因素產生了矛盾，需要從其他途徑改進和優化過濾元件。

為了提高金屬過濾器的效率，可以利用以下途徑通過采用高頻或脈沖電暈放電技術提高塵粒的荷電量；或者通過金屬層結構的組合和優化等。顯然第種成本要低，利于推廣。本文著重探討第類情況。

1非均勻的過濾介質近幾年來，國外許多學者對過濾器在積塵情況下擬研究，取得了定的成果61.

傳統的燒結金屬過濾器有它的限制，如普通不銹鋼金屬層般厚度為3mm左右，由此產生了相當大的壓降，并且降低了過濾器反吹清洗的效率。雖然金屬層需要定的厚度保證足夠的機械強度，但對于顆粒的除塵沒有太大的意義，研究己發現含塵氣體的過濾分離主要發生在過濾介質的層。相對于傳統均勻燒結金屬介質，不均勻處理的燒結金屬層對于過濾有明顯過濾器的壽命。

層比較致密的活性金屬過濾層，這是通過定的燒結工藝用同樣的金屬制成的，對于面過濾介質，緊密濾壓降明顯降低了，也意味著反吹清洗會相對容易些。

對于過濾機理的進步認識有助于不斷提高過濾器的性能。

些研究人員進行了簡單氣體過濾試驗同時進行⑷均勻⑶不均勻氣體分析相同狀況下非均勻的有更高的過濾精度非均勻述如下相關假設，因為氣流中顆粒濃度較低，不考慮顆粒對氣流流動的影響；氣體不可壓縮，氣流密度和溫度不變；多孔介質兩側的溫度差較小，而在多孔介質內部，其導熱和對流換熱系數都較大，故可以認為多孔介質內的流動是等熵流動，不考慮熱交換的影響。

采用維軸對稱質量方程以及動量方程8質量平衡方程其中是軸坐標是徑坐標是軸向速度是徑向速度。5為加入到連續相中的質量以及自定義的源項，只為水力半徑。

漠擬計算，此軟件是實用的計用結構性及非結構性網格可完艮體積法爐1也6，1；項，和是規定的矩陣。在多對于壓力梯度有貢獻，壓降和成比例。

孔介質是內部阻力因子，簡單的指定其它項為零。

化的實際模型，近似問的邊占度，尸定義為多孔介質源項。源分是粘性損失項，310，另銦粒尺寸μm 2過濾元件內的流動狀況由于本文研宄過濾介質層的結構變化對于過濾的影響，至于過濾元件是矩形管道還是柱形管道在這不予著重考慮，3為過濾元件的幾何結構截面簡。由此探討元件內的維流動。4氣體由右側通道進入，上壁面和下壁面為燒結金屬介質，兩側面和底部為封閉面，氣體從金屬過濾介質流出。結構過濾體通道數量越多，過濾面積越大。

使用多孔介質單元模型進行模擬計算。其模型描為應力張量為米項由兩部分組成，部個是內部損失項孔介質單元中，動量損5流體速度或速度方陣和別為對角陣和！

界條件為算流體力學程序。

成任何模型，再以有6它利，出，迅速求得所需之結果。6為進氣端口寬度50mm，取L長為400mm.模擬計算工況參數入口壓力為1.0，流速0.。流體密度參數為1.2971加3，流體粘度設為1.58，534.出口處的介質滲透率設為接近開口端的速度要小，成漸增趨勢，至開口端又呈漸縮趨勢。

3過濾層的優化設計流動速度對于過濾式介質的壓降有重要的影響，5xlO2LAnill，cm2，Pa.5，6給出了流場的兩個方向的速度分布，兩的速度矢量是樣的在5上用箭頭顯速度方向。

由5，6顯流場中的速度近似軸向對稱，分布是不均勻的，這和過濾器結構相關。過濾器上下出0為金屬壁面，底部封閉，產生速度梯度向底部趨向于零。模擬得到過濾元件中上部區域的速度為最大，此處向速度相對入口甚至產生了加速的現象。此區域模擬結果還顯6接近壁面處向速度達到最大，這在曲線從而很大程度上決定了整個過濾器的壓降。很多研究人員對此已經做過大量的研究。對于不斷增長的煤氣凈化處理量和控制設備成本因素的考慮，需要更深層次的優化過濾介質的結構。事實上元件內流動的不均勻性為優化提供了前提。

過濾體內的流動般常被簡單的當作維流動，忽略了軸線方向上壓力速度的分布不均，雖然簡化了計算，但對于過濾體的設計和進步優化帶來了困難。

上節對過濾體內的流動狀況進行了研究，為過濾件的優化提供了定的依據。

進行數據處理并生成沿壁面處的速度分布如下褶皺的過濾金屬層結構廣泛用于各種工業應用中，其結構緊湊，比普通的板式過濾層擁有更大的過濾面積，由此也降低了過濾氣體的面速度。提高了塵粒度對于不同結構參數褶皺過濾層的壓降的影響。可以設計這樣個簡單試驗裝置9，過濾層介質被安裝于個有機玻璃輸送管內，并用墊圈固定，用壓力計測量壓差，在過濾層面安裝若干熱線風速計，其平均值作為面速度。輸送管的長度滿足氣體的充分發展。

中顯過濾層為型結構，基于燒結金屬的良好機械性易于加工制造。過濾層的褶皺厚度片為試驗件4.5.分別得到壓降，便于比較顯如下⑷設備主體化過濾層意位褶皺數量的變化對于壓降也有著定的影響，中給出了直觀的比較，可以看出單位厘米褶皺數量為1 1.5和4.5時，總體壓降相對比較大，單位厘米褶皺數量為34時總體壓降相對較小，單位厘米褶皺數量為2.5時總體壓降最小。

以上兩同時給出了模擬曲線。由5，6可以看為0.05以8時壓降隨單位褶皺數量變化的曲線趨勢。

到流場中速度的不均，因此金屬過濾層面速度分布隨著單位厘米褶皺數量的增大，壓降由大變小后又也是不均的，7，8顯，元件封閉端和向的速度較，19942012ChinaAcademicJoimial褶皺數量cm升高，近似于個次曲線，由可以找到對應與最小壓降的最佳值，這對于過濾結構的優化是有實際意義的。可以認為對于不同的壁面速度，改變過濾層上的褶皺數量能得到相應的最低壓降。由此可以得出，針對過濾面狀況的不致，特別是速度的不均勻性，改變金屬過濾壁面糟皺數量的方法提高過濾效率是可以實現的。4結論和展望根據過濾器的過濾原理，不均勻的過濾層設計延長了過濾器的壽命，減少了材料消耗，提高了過濾精度。模擬研究顯了過濾體內的維流動狀況，為過濾層的結構優化設計提供了定依據。褶皺的過濾層設計對過濾壓降有定的效應，本文研究定速度下單位厘米不同的褶皺數量的變化對壓降產生了顯著影響，且取得最佳值是可以實現的。過濾氣體流動的復雜性給優化帶來了很多困難，根據流動參數如速度溫度的變化，同時改變過濾結構的變化，由此減小運行成本，提高過濾效率將作為進步的研宄方向。