循環(huán)流化床鍋爐爐膛傳熱系數(shù)研究

循環(huán)流化床鍋爐爐膛傳熱系數(shù)研究循環(huán)流化床鍋爐爐膛傳熱系數(shù)研究 2014/08/08 動(dòng)力工程學(xué)報(bào)2014年第六期1試驗(yàn)受熱面及測(cè)量方法試驗(yàn)受熱面為水冷壁換熱器，第一組水冷壁換熱器布置在距布風(fēng)板的區(qū)域，第二組水冷壁換熱器布置在距布風(fēng)板的區(qū)域，分別模擬鍋爐過(guò)渡區(qū)及稀相區(qū)的水冷壁組水冷壁換熱器的結(jié)構(gòu)相同，每組由根直徑為的光管組成，相鄰管節(jié)距為，水冷壁換熱器高度為，受熱面積為在水冷壁熱器的進(jìn)、出口集箱安裝熱電偶以測(cè)量進(jìn)、出口工質(zhì)的溫度；在水冷壁換熱器進(jìn)、出口煙氣側(cè)安裝熱電偶以測(cè)量換熱器進(jìn)、出口煙氣的溫度，從而確定傳熱溫差；在水冷壁換熱器進(jìn)、出口煙氣側(cè)安裝壓力測(cè)量元件以測(cè)量換熱器進(jìn)、出口的壓差，從而確定測(cè)試段的顆粒懸浮密度；采用浮子流量計(jì)測(cè)量流經(jīng)水冷壁換熱器的工質(zhì)流量水冷壁換熱器測(cè)點(diǎn)布置及其結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖2試驗(yàn)結(jié)果及分析在鍋爐爐膛內(nèi)，影響爐膛受熱面?zhèn)鳠嵯禂?shù)的主要因素有床溫、顆粒懸浮密度、灰顆粒粒徑及流化速度等在灰顆粒粒徑基本相同的情況下，流化速度對(duì)傳熱系數(shù)的影響主要通過(guò)影響顆粒懸浮密度從而產(chǎn)生間接影響因此，筆者重點(diǎn)考察了床溫和顆粒懸浮密度對(duì)爐膛水冷壁傳熱系數(shù)的影響圖給出了試驗(yàn)得到的相對(duì)傳熱系數(shù)與床溫的關(guān)系曲線，其中為基準(zhǔn)工況的傳熱系數(shù)，爐內(nèi)顆粒懸浮密度為由圖可知，隨著爐膛床溫的升高，相對(duì)傳熱系數(shù)相應(yīng)增大，主要原因是床溫的升高使得灰顆粒與受熱面管束的輻射換熱增強(qiáng)圖給出了試驗(yàn)得到的相對(duì)傳熱系數(shù)與顆粒懸浮密度的關(guān)系曲線，其中床溫為由于鍋爐爐內(nèi)顆粒的熱容量大大高于氣體的熱容量，顆粒對(duì)流傳熱為主要傳熱機(jī)制顆粒對(duì)流傳熱系數(shù)的大小主要依賴于受熱面上固體顆粒的聚集濃度以及顆粒的更新率在鍋爐爐膛內(nèi)，壁面附近的顆粒濃度與整個(gè)床截面的平均顆粒懸浮密度成正比而平均顆粒懸浮密度的增大使得壁面附近的顆粒濃度增大，提供了更多的顆粒與壁面之間發(fā)生傳熱的機(jī)會(huì)因此，隨著顆粒懸浮密度的增大，相對(duì)傳熱系數(shù)增大由于鍋爐爐膛中心區(qū)域的大部分顆粒向上運(yùn)動(dòng)，而水冷壁附近的顆粒向下運(yùn)動(dòng)，爐膛顆粒懸浮密度通常根據(jù)測(cè)量不同高度爐膛壓差來(lái)計(jì)算。3傳熱系數(shù)的關(guān)聯(lián)模型針對(duì)鍋爐爐內(nèi)傳熱系數(shù)，不同學(xué)者在試驗(yàn)臺(tái)或工業(yè)裝置上進(jìn)行了傳熱規(guī)律的測(cè)試研究工作，建立了相應(yīng)的爐內(nèi)傳熱系數(shù)計(jì)算模型（見(jiàn)表），但這些傳熱系數(shù)計(jì)算模型的適用溫度最高為通過(guò)對(duì)鍋爐試驗(yàn)臺(tái)傳熱系數(shù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的整理和回歸，得到高溫型鍋爐爐膛傳熱系數(shù)的關(guān)聯(lián)模型為當(dāng)顆粒懸浮密度為、床溫為時(shí)，該關(guān)聯(lián)模型與表中等（）的關(guān)聯(lián)模型計(jì)算得到的傳熱系數(shù)對(duì)比見(jiàn)圖，兩者計(jì)算結(jié)果偏差小于4結(jié)論（）隨著床溫的升高及顆粒懸浮密度的增大，爐膛傳熱系數(shù)相應(yīng)增大（）通過(guò)對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的回歸整理得到高溫型鍋爐爐膛傳熱系數(shù)關(guān)聯(lián)模型，爐膛傳熱系數(shù)可表示為床溫與顆粒懸浮密度的關(guān)聯(lián)式該關(guān)聯(lián)式得到的爐膛傳熱系數(shù)計(jì)算值與試驗(yàn)值的偏差小于（）當(dāng)顆粒懸浮密度為、床溫為時(shí)，本文傳熱系數(shù)關(guān)聯(lián)模型與等（）關(guān)聯(lián)模型計(jì)算得到的傳熱系數(shù)偏差小于作者：孫獻(xiàn)斌劉海峰王海濤時(shí)正海高洪培金森旺單位：中國(guó)華能集團(tuán)清潔能源技術(shù)研究院有限公司 上一個(gè)文章： 恒溫混煤熱重特性研究下一個(gè)文章： 高堿煤燃燒灰中主要元素的遷移