四分倉空氣預(yù)熱器熱力性能的數(shù)值模擬及其系統(tǒng)動態(tài)特性研究.pdf

1、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(yīng)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(yù)器得到了快速的發(fā)展和應(yīng)用，得益于其低漏風(fēng)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(shù)的發(fā)展，第二代技術(shù)即高低能級耦合余熱回收系統(tǒng)即將進(jìn)入工程應(yīng)用。而空預(yù)器不僅是鍋爐系統(tǒng)的尾部換熱設(shè)備，更是第二代余熱利用系統(tǒng)的核心設(shè)備。相對于二分倉和三分倉空預(yù)器，四分倉空預(yù)器的結(jié)構(gòu)和傳熱機(jī)制更加復(fù)雜，國內(nèi)有關(guān)四分倉空預(yù)器的研究和資

2、料十分有限，這與其廣泛的工程應(yīng)用背景不相符。
　　本文基于四分倉空預(yù)器的運(yùn)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(quán)的平均出口風(fēng)溫;利用合倉計算結(jié)果進(jìn)行分倉計算，獲得左二次風(fēng)倉、一次風(fēng)倉和右二次風(fēng)倉的平均出口風(fēng)溫。結(jié)果表明，計算值與設(shè)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(jī)交互界面的四分倉

3、空預(yù)器熱力計算程序，以某300MW循環(huán)流化床鍋爐機(jī)組的四分倉空氣預(yù)熱器為實例，在4個常用工況下，計算值與實際運(yùn)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(zhǔn)確性和可靠性。
　　本文基于CFD軟件ANSYS FLUENT平臺，對作旋轉(zhuǎn)運(yùn)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(biāo)量，并構(gòu)建標(biāo)量方程，建立了四分倉空預(yù)器傳熱三維數(shù)值計算模型。模擬得到了三維煙風(fēng)溫度場和密度場、受熱面溫度場、流體與受熱面的溫

4、差場和單位體積傳熱量分布。模擬結(jié)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?(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(jié)構(gòu)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(fēng)倉進(jìn)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(yù)器的低溫腐蝕。
　　最后，