蓄熱室熱工特性及優(yōu)化設計研究.pdf

1、高溫空氣燃燒技術(HighTemperatureAirCombustion，簡稱HTAC)是20世紀90年代初國際上興起的一項新型燃燒技術，它把回收煙氣余熱與高效燃燒以及降低NOx排放等技術有機地結(jié)合起來，具有節(jié)約燃料、提高熱利用率、降低NOx排放和減小設備尺寸的特點。該技術以其優(yōu)越的環(huán)保和節(jié)能的優(yōu)勢而得以在近十幾年中迅速發(fā)展。 本文回顧了高溫空氣燃燒發(fā)展歷史和現(xiàn)狀，闡述了該技術的原理及特點，并介紹了其在國內(nèi)、外的研究現(xiàn)狀及成果

2、。然后，對蓄熱室的關鍵部件——蓄熱體的選材與制備工藝進行了總結(jié)；同時介紹了我們實驗室的專利技術——新型高性能復合蓄熱材料的加工及制備技術；將復合蓄熱體與常規(guī)蓄熱體的基本物理性能做了比較。并利用相關的實驗設備對蓄熱室的熱工性能進行了測試，驗證了蓄熱室的各參數(shù)間的影響變化規(guī)律。最后編制計算程序，利用模擬手段研究了填充不同類型蓄熱體的蓄熱室的熱工性能與結(jié)構(gòu)參數(shù)、操作參數(shù)間的相互關系。結(jié)果發(fā)現(xiàn)復合蓄熱材料填充的蓄熱室的熱工性能與填充常規(guī)蓄熱材料

3、蓄熱室具有相同的變化規(guī)律，并且復合材料的熱工性能相對于常規(guī)材料具有一定的優(yōu)越性。熱工特性和各參數(shù)之間的關系如下： 1、空氣的出口平均溫度隨換向時間的延長而降低，煙氣的出口平均溫度隨換向時間的延長而提高，熱效率和溫度效率隨換向時間的延長而降低。 2、空氣的出口平均溫度隨流量(流速)的增加而降低，煙氣的出口平均溫度隨流量(流速)的增加而提高，熱效率和溫度效率隨流量(流速)的增加而降低。 3、空氣的出口平均溫度隨蓄熱室

4、長度的增加而提高，煙氣的出口平均溫度隨蓄熱室長度的增加而降低，熱效率和溫度效率隨蓄熱室長度的增加而提高。 4、在蓄熱體的空隙率不變的前提下，空氣的出口溫度隨比表面積的增加而提高，煙氣的出口溫度隨比表面積的增加而降低，熱效率和溫度效率隨比表面積的增加而提高。如果蓄熱室的孔隙率亦隨著比表面積的變化而變化的話，則未必會得到該規(guī)律。 5、空氣的出口平均溫度隨蓄熱體比熱的增加而提高，煙氣的出口平均溫度隨蓄熱體比熱的增加而降低，熱效