冷散熱器6061鋁管還原機理

使整個模型應(yīng)用過程形成了完整的閉環(huán)體系。形成了系統(tǒng)的數(shù)據(jù)驅(qū)動下電站信息物理融合系統(tǒng)建模和設(shè)備性能分析與運行的應(yīng)用模式。國“三北”地區(qū)富煤缺水，因此電站空冷技術(shù)得到迅速發(fā)展。電站空冷系統(tǒng)以環(huán)境空氣為冷卻介質(zhì)，因此對環(huán)境氣象條件的變化較為敏感，尤其在環(huán)境橫向風(fēng)下更加明顯。針對直接空冷技術(shù)的高能耗和高成本，以及軸流風(fēng)機運轉(zhuǎn)產(chǎn)生的環(huán)境噪音，本文研究了換

熱管束水平和垂直布置的自然通風(fēng)直接空冷系統(tǒng)。研究結(jié)果表明:換熱管束水平和垂直布置的自然通風(fēng)直接空冷系統(tǒng)塔筒起到聚風(fēng)”和“擋風(fēng)墻”作用，使換熱單元獲得了更為均勻的溫度場速度場，二者協(xié)同作用下，換熱更加高效，表現(xiàn)出更好的換熱特性。對于直接空冷單元垂直布置于塔周邊的空冷系統(tǒng)，由于具有更好的流場和溫度場，換熱管束垂直布置的空冷系統(tǒng)的性能優(yōu)于換熱管6061鋁管束水平布置的空冷系統(tǒng)。而且夾角為150°的換熱管束垂直布置的空冷系統(tǒng)具有熱力性能，因此具有最佳的實際工程應(yīng)用潛力。針對環(huán)境風(fēng)對間接空冷系統(tǒng)塔內(nèi)的不利影響，本文提出在空冷塔內(nèi)加裝導(dǎo)流板實現(xiàn)塔內(nèi)空氣流場的以及兩種換熱單元布置方法來改善空冷散器的散熱能力。研究結(jié)果表明:無風(fēng)和小風(fēng)速情況下，布置圓環(huán)導(dǎo)流板和螺旋導(dǎo)流板的空冷塔熱力性能低于無導(dǎo)流板的空冷塔。大風(fēng)速下，安裝導(dǎo)流板的空冷塔的流動和換熱性能得到提高。對于圓鋼散熱器雙邊布置的間接空冷系統(tǒng)，0°風(fēng)向下?lián)Q熱量總是隨風(fēng)速的增加而增加，因此具有最低的背壓。90°風(fēng)向下?lián)Q熱效果最差，其性能低于的間接空冷系統(tǒng)。對于一部分水平布置在空冷塔內(nèi)，一部分垂直布置在空冷塔外的新型間接空冷系統(tǒng)，低風(fēng)速下，性能比空冷散熱器6061鋁管垂直布置的自然通風(fēng)間接空冷系統(tǒng)更優(yōu)，高風(fēng)速下，空冷散熱器垂直布置的自然通風(fēng)間接空冷系統(tǒng)的性能最佳。另外，平臺進風(fēng)口高度和外界環(huán)境風(fēng)速對散熱器塔內(nèi)外結(jié)合布置的空冷系統(tǒng)影響很大，當(dāng)進風(fēng)口高度一定時，空冷系統(tǒng)的換熱性能隨外界環(huán)境風(fēng)速的增加而下降，當(dāng)外界環(huán)境超過某一定值時，空冷系統(tǒng)的換熱性能隨風(fēng)速的增加而增大。另外，散熱器塔內(nèi)外結(jié)合布置的空冷系統(tǒng)有一最佳高度平臺，此高度下，空冷系統(tǒng)換熱效果最好。此外，針對自然通風(fēng)空冷塔塔群的流動特性，分析了環(huán)境風(fēng)對塔群的影響，得到塔群中每個塔的流動特性和換熱特點。對于某一特定空冷塔，存在一個臨界風(fēng)速。環(huán)境風(fēng)速低于該風(fēng)速時，空冷塔的通風(fēng)量會隨風(fēng)速的增加而減少，換熱性能變差，汽輪機排汽背壓升高。當(dāng)環(huán)境風(fēng)速高于該臨界風(fēng)速時，空冷塔的通風(fēng)量會隨外界環(huán)境風(fēng)速的增加而增加，換熱性能有所提升，汽輪機排汽背壓也相對降低。環(huán)境風(fēng)向?qū)绽渌阂灿泻艽蟮挠绊?。低風(fēng)速下，上游空冷塔的換熱性能差，機組背壓高;高風(fēng)速下，下游空冷塔的換熱性能差，機組背壓高。此基礎(chǔ)上提出了改進方法，分別在某一空冷塔和全部空冷塔上加裝導(dǎo)流板以減小外界環(huán)境風(fēng)對機組的影響。某一空冷塔加裝導(dǎo)流板后，其空氣側(cè)流場較之前比均勻性有很大幅度的提升，不僅能顯著改善本塔的換熱性能，而且對下游空冷塔也有一定程度的改善，但是對上游塔基本沒有影響。對三座空冷塔均增加導(dǎo)流板后，不同環(huán)境風(fēng)速下，其空氣側(cè)流場與未加裝導(dǎo)流板相比更加均勻，空冷塔空氣流量更多，汽輪機排汽背壓更低。而且，環(huán)境風(fēng)速越大，這種效果越明顯。近年來，粗鋼產(chǎn)量增加迅速，鋼鐵生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量副產(chǎn)品煤氣，鋼鐵企業(yè)回收利用的主要二次能源，但用戶繁多且運行工況復(fù)雜多變，若煤氣產(chǎn)量和消耗量不平衡，將導(dǎo)致富余煤氣放散，造成能源浪費和環(huán)境污染。鋼鐵企業(yè)是用電大戶，副產(chǎn)品煤氣用于發(fā)電是其回收利用的最常用方法之一，煤氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電機組與純?nèi)济簹忮仩t機組的負(fù)荷調(diào)節(jié)能力有限，煤氣產(chǎn)量波動較大時，必然導(dǎo)致煤氣大量放散。煤/氣混燃鍋爐機組作為煤氣消耗大幅可調(diào)用戶越來越受到重視，煤/氣混燃鍋爐機組具有技術(shù)相對成熟、設(shè)備國產(chǎn)化率較高、年運行時間長等優(yōu)點。因此，本文以300MW煤粉混燃高爐煤氣和焦?fàn)t煤氣鍋爐機組為對象，研究了煤氣配比和配風(fēng)對爐內(nèi)燃燒特性與機理的影響，并對煤氣配比和配風(fēng)進行實驗研究，明確煤氣配比和配風(fēng)對熱量分配和汽溫偏差的影響，最后建立鍋爐燃燒模型。合金鋁管煤/氣混燃鍋爐機組作為鋼鐵企業(yè)副產(chǎn)品煤氣消耗的可調(diào)用戶，其煤氣供應(yīng)隨時發(fā)生變化，從而引起鍋爐燃燒特性、熱量分配特性及污染物排放特性等的變化。為煤/氣混燃鍋爐機組安全、經(jīng)濟運行提供了理論與實踐基礎(chǔ)。首先，利用FLUENT數(shù)值模擬研究了煤/氣混燃協(xié)同分級配風(fēng)燃燒特性與機理。利用運行工況驗證數(shù)值模擬計算結(jié)果正確的基礎(chǔ)上，數(shù)值模擬研究了5個工況（純?nèi)济骸H混燃高爐煤氣、僅混燃焦?fàn)t煤氣、同時混燃焦?fàn)t煤氣和高爐煤氣及低分離燃盡風(fēng)率）爐內(nèi)溫度場、速度場、煙氣組分、焦炭燃盡、NOx生成及還原機理。通過對比分析5個工況的溫度場、1850K等溫面、爐膛橫截面平均溫度、煙氣速度、熱流密度分布得到:同時混燃兩種煤氣并采用高分離燃盡風(fēng)率工況（燃燒特性研究工況Ⅳ）爐膛溫度更加均勻、局部高溫區(qū)溫度降低、還原性氣氛較強，因此該工況NOx排放濃度最低。鑒于FLUENT自帶的多表面反應(yīng)模型未考慮焦炭反應(yīng)形成的多孔介質(zhì)灰殼對氣相的擴散阻力，使得氧化劑和未反應(yīng)焦炭直接并燃盡，導(dǎo)致計算得到飛灰含碳量接近于0％，