燃煤電站鍋爐對流受熱面積灰研究.pdf

1、受熱面積灰結渣是長期以來始終困擾燃煤電站鍋爐而未能妥善解決的難題之一,受熱面積灰結渣直接降低了鍋爐機組的熱效率,灰污嚴重時將會導致鍋爐降負荷運行或被迫停爐,其至會造成惡性事故,嚴重威脅著鍋爐的安全、經(jīng)濟運行,開展受熱面積灰結渣的相關研究對于吹灰優(yōu)化、機組安全、高效運行等都具有重要的現(xiàn)實意義和工程價值。
　　 本文在全面總結了鍋爐受熱面灰污危害與灰污研究歷程及現(xiàn)狀的基礎上,指出了當前鍋爐灰污研究中存在的一些問題,并重點針對對流受熱

2、面松散性積灰開展了沉積體結構特征分析、沉積機理建模以及相關數(shù)值模擬等研究,取得了一些有益的成果,能為鍋爐安全經(jīng)濟運行提供指導依據(jù)。本文主要內(nèi)容如下:
　　 1、根據(jù)鍋爐對流受熱面松散性積灰的本質(zhì)特征,提出將此積灰體視為一種特殊的密集顆粒系統(tǒng),建立了該系統(tǒng)顆粒沉積體離散單元運動模型并完成了數(shù)值模擬,所得模擬沉積體的結構分析驗證了模型的有效性,并獲得了沉積體孔隙率的變化規(guī)律。同時基于該模型,分析了顆粒粒徑、初始流速、受熱面幾何形狀等

3、對沉積體結構形貌的影響。
　　 2、將分形理論應用于燃煤電站鍋爐對流受熱面積灰的微觀結構研究,采用分形維數(shù)定量分析了沉積體內(nèi)部孔隙界面、孔隙分布與表面形貌的復雜度特征及其變化規(guī)律。采用超小波技術和三維表面粗糙度評定方法,分析了沉積體表面微觀粗糙度特征、粗糙度參數(shù)與分形維數(shù)之間的關系等,并對沉積體表面形貌進行了分形插值重構研究。
　　 3、根據(jù)接觸力學、散體力學等基本理論以及沉積體的分形結構特征,建立了包括顆粒慣性碰撞沉積

4、與剝離機理的綜合積灰模型,分別針對顆粒的沉積與剝離過程,提出了相應的沉積準則。詳細分析了顆粒粒徑、粘附能、孔隙率、沉積體幾何結構等對沉積的影響,與此同時,通過模型預測與文獻實驗結果比較,驗證了本文模型的可靠性,并根據(jù)沉積體的分形特征,改進了沉積體彈性模量的計算模型。
　　 4、基于顆粒慣性沉積綜合模型和積灰Kern-Seaton理論,提出了對流受熱面積灰增長的改進模型,結合計算流體動力學理論,建立了鍋爐煙道內(nèi)飛灰運動與沉積的CF