余熱鍋爐受熱面的傳熱和積灰特性研究.pdf

1、工業(yè)余熱資源常通過(guò)換熱設(shè)備來(lái)進(jìn)行回收利用。常見的余熱煙氣中含有飛灰顆粒，在外掠換熱管束中造成積灰、結(jié)渣、磨損等問(wèn)題。順排布管時(shí)易于清灰，叉排布管時(shí)換熱較強(qiáng)，阻力較大。本文提出了一種新型順排錯(cuò)流受熱面，對(duì)其傳熱、流動(dòng)和積灰特性進(jìn)行研究分析，旨在解決工業(yè)中強(qiáng)化換熱、流動(dòng)阻力和清灰的矛盾問(wèn)題。主要工作如下:
　　1.在搭建的余熱鍋爐試驗(yàn)平臺(tái)中運(yùn)用了順排錯(cuò)流受熱面結(jié)構(gòu)，開展了實(shí)驗(yàn)研究。分析了不同工況下的運(yùn)行特征，得到了熱源溫度、給水流量等

2、參數(shù)對(duì)受熱面流動(dòng)和傳熱特性的影響，獲得了受熱面的動(dòng)態(tài)響應(yīng)特征，計(jì)算了熱效率等性能指標(biāo)。
　　2.建立了順排錯(cuò)流受熱面結(jié)構(gòu)的三維幾何模型，數(shù)值模擬單相煙氣流的傳熱和流動(dòng)過(guò)程，經(jīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了數(shù)值模擬的可靠性。得到了殼側(cè)的流場(chǎng)，以及速度場(chǎng)、溫度場(chǎng)、壓力場(chǎng)分布，給出了傳熱和阻力準(zhǔn)則擬合關(guān)系式，運(yùn)用PEC綜合評(píng)價(jià)指數(shù)和場(chǎng)協(xié)同理論分析了受熱面結(jié)構(gòu)的綜合傳熱性能，并與順排和叉排受熱面作比較。
　　3.建立了顆粒的沉積模型，編寫用戶自定義函數(shù)

3、(UDF)，采用拉格朗日框架下的離散相模型(DPM)模擬研究含塵煙氣兩相流動(dòng)及飛灰顆粒沉積過(guò)程。通過(guò)顆粒運(yùn)動(dòng)軌跡追蹤，得到了受熱面不同位置處的積灰分布，給出了沉積率隨風(fēng)速和粒徑的變化規(guī)律，并與順排和叉排受熱面的積灰特性作比較。在順排錯(cuò)流受熱面內(nèi)設(shè)置合理的吹灰口的位置和數(shù)量，探索性的研究了其清灰性能。
　　4.分析受熱面結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)和不足，尋求性能提升的改進(jìn)方法。對(duì)順排錯(cuò)流受熱面的結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行深入的研究，分析換熱管類型、折流板位置和形