本文關鍵詞：四分倉空氣預熱器熱力性能的數(shù)值模擬及其系統(tǒng)動態(tài)特性研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：近年來,隨著節(jié)能減排和環(huán)保壓力的增大,循環(huán)流化床鍋爐的工程應用規(guī)模加大,煤粉鍋爐亦朝著大容量高參數(shù)化發(fā)展,四分倉空預器得到了快速的發(fā)展和應用,得益于其低漏風率、大熱容和高可靠性等優(yōu)勢。同時,隨著排煙余熱利用技術的發(fā)展,第二代技術即高低能級耦合余熱回收系統(tǒng)即將進入工程應用。而空預器不僅是鍋爐系統(tǒng)的尾部換熱設備,更是第二代余熱利用系統(tǒng)的核心設備。相對于二分倉和三分倉空預器,四分倉空預器的結構和傳熱機制更加復雜,國內有關四分倉空預器的研究和資料十分有限,這與其廣泛的工程應用背景不相符。本文基于四分倉空預器的運行方式和傳熱特點分析,建立了先合倉再分倉的熱力計算模型。模型包含合倉和分倉兩步計算,通過合倉計算獲得平均出口煙溫和有加權的平均出口風溫；利用合倉計算結果進行分倉計算,獲得左二次風倉、一次風倉和右二次風倉的平均出口風溫。結果表明,計算值與設計值的最大相對偏差為2.27%,最小相對偏差為0.21%�；赩isual Basic語言編制具有友好人機交互界面的四分倉空預器熱力計算程序,以某300MW循環(huán)流化床鍋爐機組的四分倉空氣預熱器為實例,在4個常用工況下,計算值與實際運行數(shù)據(jù)的最大相對偏差為4%,平均相對偏差為1.8%,驗證了此計算方法的準確性和可靠性。本文基于CFD軟件,對作旋轉運動的金屬受熱面的溫度參數(shù)化,將其定義為用戶自定義標量,并構建標量方程,建立了四分倉空預器傳熱三維數(shù)值計算模型。模擬得到了三維煙風溫度場和密度場、受熱面溫度場、流體與受熱面的溫差場和單位體積傳熱量分布。模擬結果表明：(1)受熱面板型和板材的不同是造成熱段與冷段受熱面?zhèn)鳠嵝阅懿町惖闹饕颍?2)流體在熱冷段的溫度水平不同,造成體積流量不同,使得流體沖刷熱冷段的速度不同,這是造成熱冷段傳熱性能差異的結構原因；(3)因為冷段采用了耐腐蝕受熱面材料,通常低溫腐蝕發(fā)生的區(qū)域位于離開右二次風倉進入煙氣倉且與冷段相鄰處的熱段受熱面,控制此外受熱面溫度,使其高于酸露點,即可有效減少或防止空預器的低溫腐蝕。最后,以四分倉空預器為核心,編制了高低能級耦合余熱回收系統(tǒng)的熱力性能計算程序,探討了四分倉空預器在高低能級耦合余熱回收系統(tǒng)的動態(tài)特性。提出了確定關鍵參數(shù)法的高低能級耦合余熱回收系統(tǒng)的自適應調節(jié)機制,該調節(jié)機制能夠滿足機組的變工況運行下系統(tǒng)的四分倉空預器和低低溫省煤器等設備的熱力性能需求。
【關鍵詞】：四分倉空預器 熱力計算 數(shù)值計算 高低能級耦合 余熱回收
【學位授予單位】：山東大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TK124
【目錄】：

• 摘要11-13
• ABSTRACT13-16
• 第一章 緒論16-26
• 1.1 課題研究的背景16-18
• 1.2 空氣預熱器研究現(xiàn)狀18-23
• 1.2.1 熱力計算研究現(xiàn)狀18-21
• 1.2.2 漏風與密封研究現(xiàn)狀21-22
• 1.2.3 低溫腐蝕與積灰研究現(xiàn)狀22-23
• 1.3 電站鍋爐排煙余熱利用系統(tǒng)的研究及應用現(xiàn)狀23-24
• 1.3.1 排煙余熱加熱冷風的研究及應用23-24
• 1.3.2 排煙余熱加熱凝結水的研究及應用24
• 1.4 論文研究內容24-26
• 第二章 四分倉空預器結構工作原理及結構26-34
• 2.1 四分倉空預器的工作原理26-27
• 2.2 四分倉空預器的結構27-31
• 2.2.1 機殼27
• 2.2.2 轉子27-28
• 2.2.3 受熱面28-29
• 2.2.4 密封29-31
• 2.3 四分倉空預器的低溫腐蝕問題31-32
• 2.4 本章小結32-34
• 第三章 四分倉空預器熱力計算模型的建立與驗證34-48
• 3.1 四分倉空預器熱力計算模型的建立34-41
• 3.1.1 傳熱特點分析34
• 3.1.2 計算模型的數(shù)學方程34-38
• 3.1.3 計算算法及程序設計38-41
• 3.2 四分倉空預器熱力計算程序的驗證41-46
• 3.2.1 300MW CFB鍋爐四分倉空預器算例41-44
• 3.2.2 1000MW超超臨界二次再熱鍋爐四分倉空預器算例44-46
• 3.3 本章小結46-48
• 第四章 四分倉空預器三維溫度場數(shù)值計算分析48-68
• 4.1 四分倉空預器數(shù)值模擬理論基礎48-54
• 4.1.1 計算流體動力學概述48
• 4.1.2 CFD軟件簡介48-49
• 4.1.3 基本控制方程49-51
• 4.1.4 用戶自定義標量及用戶自定義函數(shù)51-54
• 4.2 四分倉空預器數(shù)值模型的建立54-59
• 4.2.1 模型的合理簡化與假設54-55
• 4.2.2 數(shù)學模型及控制方程55-57
• 4.2.3 物性參數(shù)及邊界條件57
• 4.2.4 建模與網格劃分57-58
• 4.2.5 計算方法與差分格式58-59
• 4.3 四分倉空預器數(shù)值模型的驗證59-61
• 4.3.1 網格獨立性考核59-60
• 4.3.2 計算驗證60-61
• 4.4 數(shù)值計算結果分析61-67
• 4.4.1 四分倉空預器徑向溫度分布61-63
• 4.4.2 四分倉空預器三維溫度分布63-67
• 4.5 本章小結67-68
• 第五章 高低能級耦合余熱回收系統(tǒng)四分倉空預器動態(tài)特性68-80
• 5.1 高低能級耦合余熱回收系統(tǒng)簡介68-70
• 5.1.1 煙氣回熱循環(huán)的概念68-69
• 5.1.2 高低能級耦合余熱回收系統(tǒng)結構69-70
• 5.2 單一系統(tǒng)變量對四分倉空預器熱力性能的影響70-75
• 5.2.1 煙氣量變化對出口煙溫的影響70-72
• 5.2.2 入口風溫變化對出口煙溫的影響72-74
• 5.2.3 入口風溫變化對煙氣量的影響74-75
• 5.3 高低能級耦合余熱回收系統(tǒng)四分倉空預器動態(tài)特性75-78
• 5.3.1 高低能級耦合余熱回收系統(tǒng)自適應調節(jié)的實現(xiàn)75-77
• 5.3.3 變工況運行時四分倉空預器動態(tài)特性77-78
• 5.4 本章小結78-80
• 第六章 全文總結80-84
• 6.1 主要結論80-81
• 6.2 本文創(chuàng)新點81
• 6.3 不足與展望81-84
• 參考文獻84-88
• 致謝88-90
• 攻讀碩士學位期間的主要成果90-91
• 附件91

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  本文關鍵詞：四分倉空氣預熱器熱力性能的數(shù)值模擬及其系統(tǒng)動態(tài)特性研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：278626