滚筒冷渣器灰渣运动与传热分析研究

发布时间：2017-09-28 15:38

  本文关键词：滚筒冷渣器灰渣运动与传热分析研究

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【摘要】：滚筒冷渣器由于其适应性广、结构简单、运行可靠性高而被广泛应用于循环流化床锅炉的排渣冷却系统中。就目前而言对于滚筒冷渣器的设计、改造仍凭经验,对其灰渣运动与传热特性的分析很少。本文采用颗粒轨道模型,考虑灰渣滚落时间,建立了滚筒内灰渣表面滚落过程平均停留时间的数学模型,同时给出了平均停留时间的简化计算公式,并与前人的试验数据与模型进行对比验证。通过该模型对滚筒内径、滚筒转速、滚筒倾角、渣床高度与滚筒内径比(0h R)与滚落时间百分比(gunp)的关系进行预测分析。结果表明:该模型更精确;增大滚筒转速或滚筒倾角,或降低0h R值均可使滚落时间百分比gunp增加,其中滚筒内径和滚筒转速的影响较大。本文在考虑灰渣的轴向导热情况,建立起滚筒冷渣器传热模型。通过对忽略灰渣轴向导热和考虑灰渣轴向导热时,冷渣器传热计算结果分析,得到灰渣从滚筒冷渣器入口到出口,在考虑灰渣轴向导热的情况时,其沿轴向的灰渣温度比忽略轴向导热得到的灰渣温度要小,在靠近冷渣器入口处的温度梯度比忽略轴向导热时的温度梯度大,而靠近冷渣器出口处反之。利用考虑灰渣轴向导热的传热模型对灰渣轴向导热的影响因素进行模拟分析,得到在滚筒轴向同一位置灰渣填充率的增加、滚筒直径的增大或者滚筒内渣床表面与中心夹角的增大,均会使灰渣轴向导热占灰渣放热量的比例增大,在冷渣器入口处这一特点较为明显。最后提出了滚筒入口段与对流段的划分方法,以此简化传热计算。
【关键词】：滚筒冷渣器 平均停留时间 传热模型 灰渣轴向导热
【学位授予单位】：中北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TK124;TK229.66
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 绪论9-26
• 1.1 本文研究背景及意义9-10
• 1.2 CFB锅炉冷渣器的技术现状10-18
• 1.2.1 机械式冷渣器10-14
• 1.2.2 非机械式冷渣器14-18
• 1.3 滚筒冷渣器运动与传热国内外研究现状18-24
• 1.3.1 灰渣运动研究现状18-21
• 1.3.2 传热研究现状21-24
• 1.4 本文主要研究内容24-26
• 2 渣床表面滚落平均停留时间的模拟及预测26-37
• 2.1 灰渣滚落时间的随机颗粒轨迹模型26-30
• 2.1.1 基本假设26-27
• 2.1.2 单颗粒相关参数的计算27-29
• 2.1.3 颗粒群平均停留时间(MRT)的计算29
• 2.1.4 灰渣平均停留时间(MRT)计算模型的简化29-30
• 2.2 模型计算及验证30-32
• 2.3 影响因素预测32-35
• 2.3.1 滚筒内径对表面滚落时间百分比的影响32-33
• 2.3.2 转速对表面滚落时间百分比的影响33-34
• 2.3.3 滚筒倾角对表面滚落时间百分比的影响34-35
• 2.3.4 渣床高度与滚筒内径比对表面滚落时间百分比的影响35
• 2.4 本章小结35-37
• 3 滚筒冷渣器传热模型的建立37-44
• 3.1 传热模型的物理思想37-38
• 3.2 滚筒冷渣器传热模型38-43
• 3.2.1 滚筒内灰渣向覆盖壁面的传热38-39
• 3.2.2 滚筒内灰渣与非覆盖壁面的辐射换热39-40
• 3.2.3 滚筒内灰渣与灰渣在轴向间的导热40-41
• 3.2.4 滚筒内空气与渣床表面的对流换热41
• 3.2.5 空气与非覆盖壁面的对流换热41
• 3.2.6 滚筒外壁面与夹层冷却水的对流换热41-42
• 3.2.7 滚筒外壁面向周围环境的散热42-43
• 3.3 本章小结43-44
• 4 灰渣轴向导热对整个传热过程的影响44-54
• 4.1 灰渣轴向导热的影响45-47
• 4.2 灰渣填充率对灰渣轴向导热的影响47-48
• 4.3 滚筒直径对灰渣轴向导热的影响48-49
• 4.4 q 对灰渣轴向导热的影响49-51
• 4.5 冷渣器入口段和对流段的定义51-52
• 4.6 本章小结52-54
• 5 总结与展望54-56
• 5.1 总结54
• 5.2 展望54-56
• 参考文献56-61
• 攻读硕士期间发表的论文及所取得的研究成果61-62
• 致谢62-64

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本文编号：936682