發(fā)布時間：2020-05-19 09:22

【摘要】：本文以湘潭某水泥企業(yè)預分解窯余熱回收系統(tǒng)中AQC鍋爐(窯頭余熱鍋爐)為研究對象,采用數(shù)值模擬方法,對AQC鍋爐煙道進行流場優(yōu)化,獲得在分段擴散及布置導流板兩種優(yōu)化方案下流動結(jié)果。在較優(yōu)方案下,對余熱鍋爐過熱器區(qū)域?qū)α鞴苁鴤鳠崽匦赃M行深化研究,同時對過熱器內(nèi)環(huán)形鰭片管的磨損特性進行研究,研究成果為AQC鍋爐的高效低磨損設計與運行提供了技術(shù)支持。具體研究內(nèi)容及結(jié)論如下:(1)入口煙道采用分段擴散方法時,對其第一段擴散角度(α)與擴散長度(L)研究發(fā)現(xiàn),當L=3.0m、α=15°時,此時入口煙道出口截面均方差及總壓降分別降低了 56.63%和27.0%。采用布置導流板進行優(yōu)化時,對其導流板長度(Ld)與導流板間距比(K)研究發(fā)現(xiàn),當Ld=4.5m、K=1.8,入口煙道出口截面均方差及總壓降分別降低了 82.4%和9.5%。(2)對過熱器進行換熱特性研究。研究發(fā)現(xiàn),對入口煙道流場進行優(yōu)化能明顯改善過熱器段煙道內(nèi)的流場,同時提高管束換熱能力。相比原煙道結(jié)構(gòu),分段擴散最優(yōu)結(jié)構(gòu)下及導流板布置最優(yōu)結(jié)構(gòu)下過熱器管束表面換熱系數(shù)分別提高了 5%及15%。同時基于原煙道結(jié)構(gòu),對不同煙氣溫度及不同煙氣流量下?lián)Q熱性能及壓降進行了分析研究,結(jié)果顯示,管束表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)隨煙氣溫度的升高或流量的增加而增大,壓降隨溫度的升高呈降低趨勢,隨流量的增加而增加。(3)對氣固兩相流參數(shù)下錯排布置的環(huán)形鰭片管磨損特性進行研究,得到不同顆粒粒徑、煙氣流速及煙氣含塵量下不同管排的磨損規(guī)律;同時基于煙道流場優(yōu)化,對不同煙道結(jié)構(gòu)下鰭片管磨損進行對比發(fā)現(xiàn),以磨損最嚴重的區(qū)域為例,在導流板布置最優(yōu)結(jié)構(gòu)下,第2排基管磨損率為1.98×10-10kg/m2s,比原煙道結(jié)構(gòu)下減輕了 2個數(shù)量級,第4排鰭片頂部磨損率為1.14×10-9kg/m2s,與原煙道結(jié)構(gòu)下磨損減輕了 50倍左右。(4)通過研究發(fā)現(xiàn),通過在入口煙道擴口部位布置導流板能有效改善煙道內(nèi)部流場,提高過熱器管束的換熱性能,同時減輕管束的磨損程度,有效提升AQC鍋爐余熱回收效率。
【圖文】：

物質(zhì)能源資源枯竭問題和環(huán)境污染問題也日益嚴重。如何保證社會經(jīng)濟的可持續(xù)逡逑發(fā)展，己成為科技工作者面臨的必須設法解決的緊迫問題。逡逑如圖１．１所示，２０１５及２０１６年，我國的水泥總生產(chǎn)量分別為２３．５億噸和２４逡逑億噸，居全球首位，其中２０１５生產(chǎn)量年占全球總產(chǎn)量的５７．３°／ｊｍ，其能源消耗逡逑量、環(huán)境有害物質(zhì)排放量僅次于電力行業(yè)；其次，我國天熱氣和石油資源并不豐逡逑富，一次能源仍然以煤炭為主，水泥鍛燒過程中消耗了大量煤炭，由于能源利用逡逑效率和環(huán)保技術(shù)水平低，水泥工業(yè)面臨的節(jié)能減排任務任重而道遠。設法降低水逡逑泥工業(yè)生產(chǎn)過程中能源和有害物質(zhì)對環(huán)境的排放，成煙為技術(shù)工作者必須盡快解逡逑決的問題。逡逑２５邋ｒ邐１邋１５逡逑２４＇５＇邋＼邋Ｉ邐－１０逡逑２２邋邐Ｈｉ邐Ｉ邐邐ｉ邐ＨＨ邐ｉ邐Ｈｉ邐ｉ邐■■邐邋．ｊｑ逡逑２０１３邋年邋２０１４邋年邐２０１５邋年邐２０１６邋年邋２０１７邋年逡逑WＭ累計產(chǎn)量（億噸）一＾累計增長（％）逡逑圖１．１邐２０１３－２０１７年我國水泥產(chǎn)量走勢圖逡逑通過對２０１５年我國余熱資源分布進行統(tǒng)計可知，其主要分布在水泥行業(yè)、逡逑鋼鐵行業(yè)、垃圾發(fā)電及其他行業(yè)中，其中水泥行業(yè)余熱資源占總比１８％左右逡逑水泥行業(yè)中

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本文編號：2670679