燃煤電站鍋爐對(duì)流受熱面積灰研究.pdf

1、受熱面積灰結(jié)渣是長(zhǎng)期以來(lái)始終困擾燃煤電站鍋爐而未能妥善解決的難題之一,受熱面積灰結(jié)渣直接降低了鍋爐機(jī)組的熱效率,灰污嚴(yán)重時(shí)將會(huì)導(dǎo)致鍋爐降負(fù)荷運(yùn)行或被迫停爐,其至?xí)斐蓯盒允鹿?嚴(yán)重威脅著鍋爐的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行,開展受熱面積灰結(jié)渣的相關(guān)研究對(duì)于吹灰優(yōu)化、機(jī)組安全、高效運(yùn)行等都具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和工程價(jià)值。
　　 本文在全面總結(jié)了鍋爐受熱面灰污危害與灰污研究歷程及現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,指出了當(dāng)前鍋爐灰污研究中存在的一些問(wèn)題,并重點(diǎn)針對(duì)對(duì)流受熱

2、面松散性積灰開展了沉積體結(jié)構(gòu)特征分析、沉積機(jī)理建模以及相關(guān)數(shù)值模擬等研究,取得了一些有益的成果,能為鍋爐安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行提供指導(dǎo)依據(jù)。本文主要內(nèi)容如下:
　　 1、根據(jù)鍋爐對(duì)流受熱面松散性積灰的本質(zhì)特征,提出將此積灰體視為一種特殊的密集顆粒系統(tǒng),建立了該系統(tǒng)顆粒沉積體離散單元運(yùn)動(dòng)模型并完成了數(shù)值模擬,所得模擬沉積體的結(jié)構(gòu)分析驗(yàn)證了模型的有效性,并獲得了沉積體孔隙率的變化規(guī)律。同時(shí)基于該模型,分析了顆粒粒徑、初始流速、受熱面幾何形狀等

3、對(duì)沉積體結(jié)構(gòu)形貌的影響。
　　 2、將分形理論應(yīng)用于燃煤電站鍋爐對(duì)流受熱面積灰的微觀結(jié)構(gòu)研究,采用分形維數(shù)定量分析了沉積體內(nèi)部孔隙界面、孔隙分布與表面形貌的復(fù)雜度特征及其變化規(guī)律。采用超小波技術(shù)和三維表面粗糙度評(píng)定方法,分析了沉積體表面微觀粗糙度特征、粗糙度參數(shù)與分形維數(shù)之間的關(guān)系等,并對(duì)沉積體表面形貌進(jìn)行了分形插值重構(gòu)研究。
　　 3、根據(jù)接觸力學(xué)、散體力學(xué)等基本理論以及沉積體的分形結(jié)構(gòu)特征,建立了包括顆粒慣性碰撞沉積

4、與剝離機(jī)理的綜合積灰模型,分別針對(duì)顆粒的沉積與剝離過(guò)程,提出了相應(yīng)的沉積準(zhǔn)則。詳細(xì)分析了顆粒粒徑、粘附能、孔隙率、沉積體幾何結(jié)構(gòu)等對(duì)沉積的影響,與此同時(shí),通過(guò)模型預(yù)測(cè)與文獻(xiàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果比較,驗(yàn)證了本文模型的可靠性,并根據(jù)沉積體的分形特征,改進(jìn)了沉積體彈性模量的計(jì)算模型。
　　 4、基于顆粒慣性沉積綜合模型和積灰Kern-Seaton理論,提出了對(duì)流受熱面積灰增長(zhǎng)的改進(jìn)模型,結(jié)合計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)理論,建立了鍋爐煙道內(nèi)飛灰運(yùn)動(dòng)與沉積的CF