輻射廢熱鍋爐徑向分離裝置結(jié)構(gòu)優(yōu)化及壁面磨損預(yù)測(cè)

1、國內(nèi)圖書分類號(hào)：TK224學(xué)校代碼：10213國際圖書分類號(hào)：621.18密級(jí)：公開工學(xué)碩士學(xué)位論文輻射廢熱鍋爐徑向分離裝置結(jié)構(gòu)優(yōu)化及壁面磨損預(yù)測(cè)碩士研究生：牟超導(dǎo)師：譚建宇副教授申請(qǐng)學(xué)位：工學(xué)碩士學(xué)科：熱能工程所在單位：汽車工程學(xué)院答辯日期：2011年7月授予學(xué)位單位：哈爾濱工業(yè)大學(xué)哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文I摘要我國是以煤為主要一次能源的國家，而50%以上煤炭消耗于火力發(fā)電，傳統(tǒng)火力發(fā)電面臨發(fā)電效率低、環(huán)境污染大等缺點(diǎn)，亟待改善

2、。整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)技術(shù)(IntegratedGasificationCombinedCycleIGCC)將煤的氣化和高效聯(lián)合循環(huán)相結(jié)合，是一種高效潔凈的燃煤發(fā)電技術(shù)。其中輻射式廢熱鍋爐是IGCC系統(tǒng)中煤氣化顯熱回收設(shè)備的重要組成部分。氣化爐生成的高溫合成氣經(jīng)輻射式廢熱鍋爐回收其顯熱，可提高整個(gè)系統(tǒng)發(fā)電效率2~4%。由氣化爐進(jìn)入輻射式廢熱鍋爐的合成氣中帶有大量的高硬度飛灰顆粒，其進(jìn)入廢熱鍋爐后受氣體夾帶作用會(huì)對(duì)受熱面產(chǎn)生嚴(yán)重的沖刷，進(jìn)而

3、造成水冷壁嚴(yán)重磨損，影響顯熱回收裝置的安全正常運(yùn)行。因此，在對(duì)輻射式廢熱鍋爐溫度場(chǎng)、流場(chǎng)的模擬和分析的基礎(chǔ)上，根據(jù)數(shù)值模擬結(jié)果加裝有效的飛灰分離裝置并對(duì)飛灰顆粒對(duì)壁面磨損進(jìn)行預(yù)測(cè)，對(duì)IGCC系統(tǒng)輻射式廢熱鍋爐的設(shè)計(jì)、安全運(yùn)行具有重要意義。本文針對(duì)“國家863計(jì)劃”項(xiàng)目中某中試試驗(yàn)廢熱鍋爐開展了現(xiàn)較為通用的雙層水冷壁式輻射式廢熱鍋爐內(nèi)部氣體流動(dòng)、溫度分布的模擬，并采用歐拉拉格朗日隨機(jī)軌道模型進(jìn)行了輻射式廢熱鍋爐內(nèi)氣體、粒子氣固兩相流動(dòng)的模

4、擬，最終獲得了輻射式廢熱鍋爐內(nèi)氣體溫度場(chǎng)、流場(chǎng)以及顆粒相運(yùn)行軌跡。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合該中試試驗(yàn)設(shè)計(jì)工況，根據(jù)固體顆粒沉降以及慣性分離原則，在確定最佳固體顆粒分離位置的情況下，提出了一種具有多層結(jié)構(gòu)的固體顆粒徑向分離裝置，采用Fluent軟件進(jìn)行了相關(guān)數(shù)值模擬，深入研究了該分離裝置分離效果，并開展了相關(guān)參數(shù)，如分離環(huán)傾角、間距比、遮蓋比例對(duì)分離效果影響規(guī)律的研究，為不同設(shè)計(jì)參數(shù)情況下分離裝置的設(shè)計(jì)提供了理論依據(jù)。結(jié)果表明：當(dāng)分離環(huán)傾角為50