換熱器換熱表面的積灰問題廣泛存在,不僅極大地削弱了換熱器的換熱效率,同時還威脅著換熱器的安全運行。特別是在使用堿金屬含量較高的化石燃料或固液態(tài)廢棄物時,燃燒產(chǎn)生的高堿金屬飛灰粒子將隨煙氣一起進(jìn)入換熱器的換熱區(qū)域,導(dǎo)致?lián)Q熱表面的積灰問題更加嚴(yán)重,這是因為堿金屬成分會顯著地降低飛灰粒子的熔點,增大飛灰粒子的黏附概率。本文以廢液焚燒產(chǎn)生的高堿金屬飛灰粒子為研究對象,采用動網(wǎng)格分析方法對飛灰粒子橫掠多排換熱管束時的輸運、碰撞、黏附以及沉積分布等動態(tài)沉積特性進(jìn)行研究,主要工作內(nèi)容以及結(jié)論如下:根據(jù)飛灰在高溫條件與低溫條件下的差異化沉積機(jī)理,將適用于求解高溫沉積的熔融組分模型與適用于求解中低溫沉積的臨界速度模型結(jié)合,建立沉積耦合模型。同時考慮沖蝕作用對飛灰粒子沉積的影響,加入切向滑移模型和剪切剝離模型對沉積模型進(jìn)行補(bǔ)充�？紤]換熱表面積灰生長對煙氣運動以及飛灰粒子沉積特性的影響,采用動網(wǎng)格方法預(yù)測管束表面沉積特性隨時間的變化情況,根據(jù)沉積耦合模型的計算結(jié)果對積灰層邊界進(jìn)行更新。并將本文建立的沉積耦合模型與試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行對比驗證模型的準(zhǔn)確性。研究了飛灰粒徑、入口煙氣速度、入口煙氣溫度、縱向管間距、橫向管... 

【文章來源】：大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
1 緒論
    1.1 研究背景及意義
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意義
    1.2 飛灰沉積機(jī)理
    1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 臨界黏度模型
        1.3.2 熔融組分模型
        1.3.3 臨界速度模型
    1.4 本文主要研究內(nèi)容
2 模型建立與分析
    2.1 物理模型
    2.2 數(shù)學(xué)模型
        2.2.1 連續(xù)相模型
        2.2.2 離散相模型
        2.2.3 傳熱模型
        2.2.4 沉積-脫落模型
    2.3 動網(wǎng)格模型
        2.3.1 動網(wǎng)格模型簡介
        2.3.2 動網(wǎng)格方法
    2.4 本章小結(jié)
3 模型實現(xiàn)與驗證
    3.1 基本假設(shè)
    3.2 網(wǎng)格劃分及驗證
    3.3 邊界條件的確定
    3.4 求解方法
    3.5 模型驗證
        3.5.1 湍流模型驗證
        3.5.2 沉積-脫落模型驗證
    3.6 本章小結(jié)
4 飛灰特性對沉積特性的影響
    4.1 飛灰粒徑對沉積特性的影響
        4.1.1 飛灰粒徑對碰撞概率的影響
        4.1.2 飛灰粒徑對黏附概率的影響
        4.1.3 飛灰粒徑對沉積分布的影響
    4.2 入口速度對沉積特性的影響
        4.2.1 入口速度對碰撞概率的影響
        4.2.2 入口速度對沉積分布的影響
        4.2.3 入口速度對換熱及阻力特性的影響
    4.3 煙氣溫度對沉積特性的影響
        4.3.1 煙氣溫度對碰撞概率的影響
        4.3.2 煙氣溫度對沉積分布的影響
        4.3.3 煙氣溫度對換熱及阻力特性的影響
    4.4 本章小結(jié)
5 換熱管排布置對沉積特性的影響
    5.1 縱向管間距對沉積特性的影響
        5.1.1 縱向管間距對碰撞概率的影響
        5.1.2 縱向管間距對沉積分布的影響
        5.1.3 縱向管間距對換熱及阻力特性的影響
    5.2 橫向管間距對沉積特性的影響
        5.2.1 橫向管間距對碰撞概率的影響
        5.2.2 橫向管間距對沉積分布的影響
        5.2.3 橫線管間距對換熱及阻力特性的影響
    5.3 換熱管選型對沉積特性的影響
        5.3.1 換熱管選型對碰撞概率的影響
        5.3.2 換熱管選型對沉積分布的影響
        5.3.3 換熱管選型對換熱及阻力特性的影響
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]我國能源資源現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J]. 方圓,張萬益,曹佳文,朱龍偉.  礦產(chǎn)保護(hù)與利用. 2018(04)
[2]圓管束與橢圓管束換熱、磨損及積灰特性的數(shù)值研究[J]. 葉俠豐,丁紅蕾,潘衛(wèi)國,潘孝慶,潘衍行,王亦農(nóng).  中國電機(jī)工程學(xué)報. 2018(11)
[3]不同成灰溫度下準(zhǔn)東煤灰沉積特性實驗研究[J]. 王輝,魏星,秦雪箭,王林,張帥,吳少華.  哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2018(01)
[4]生物質(zhì)鍋爐積灰特性與露點腐蝕[J]. 馬海東,王云剛,趙欽新,陳衡,梁志遠(yuǎn),金鑫.  化工學(xué)報. 2016(12)
[5]一種新型受熱面飛灰顆粒的沉積特性[J]. 李金波,王沛麗,程林.  化工學(xué)報. 2016(09)
[6]含微小顆粒氣流橫掠圓管束表面的沉積特性[J]. 唐嬋,張靖周.  中南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2015(12)
[7]飛灰顆粒與平板表面撞擊過程的實驗研究[J]. 韓健,東明,李素芬,謝俊.  化工學(xué)報. 2013(09)
[8]廢液焚燒余熱鍋爐內(nèi)氣固兩相流動與飛灰沉積的數(shù)值模擬[J]. 穆林,趙亮,尹洪超.  中國電機(jī)工程學(xué)報. 2012(29)
[9]電站鍋爐受熱面灰污沉積模型[J]. 潘亞娣,司風(fēng)琪,徐治皋.  中國電機(jī)工程學(xué)報. 2010(08)

博士論文
[1]煉化廢液熱解與燃燒動力學(xué)及結(jié)渣形成過程研究[D]. 穆林.大連理工大學(xué) 2012
[2]垃圾焚燒過程受熱面積灰燒結(jié)特性實驗研究[D]. 許明磊.浙江大學(xué) 2007

碩士論文
[1]煉化廢液焚燒飛灰粒子沉積與分布特征研究[D]. 英鵬.大連理工大學(xué) 2015
[2]高堿金屬準(zhǔn)東煤燃燒特性及灰渣行為的基礎(chǔ)研究[D]. 陶玉潔.浙江大學(xué) 2015
[3]間接空冷系統(tǒng)熱力性能分析及結(jié)構(gòu)優(yōu)化[D]. 賈思寧.華北電力大學(xué) 2013



本文編號：3518783