生物质成型燃料热风炉换热器管壁温度优化控制
发布时间：2021-07-02 20:32
当今世界,随着社会经济的发展,人类所需要的能源越来越多,传统化石能源所带来的环境问题也日益突出。在我国,人们生产生活日益增长的能源需求与环境日益恶化形成了一种矛盾的关系,生物质能源的使用为缓和这一紧张关系,提供了一条有效出路。特别是近几年,国家关于燃煤锅炉的排放标准日益严格,对于在生产生活中广泛应用的热风炉,许多企业将燃煤热风炉改造成为燃烧生物质成型燃料热风炉。但在改造后,产生了燃料燃烧不充分、换热器管道寿命缩短的问题,造成生物质燃料认可度不高,难推广的局面。因此,本文对生物质成型燃料热风炉的研究具有较大的实际意义,也为其他燃煤锅炉的改造提供有益的参考。本文针对现有煤改生物质热风炉在运行中存在的问题,根据生物质成型燃料的燃烧特性,对热风炉进行重新设计与改造,并对热风炉在运行过程中,换热器管道损坏严重的问题,加以重点研究。运用热力学与传热学知识,推导出换热器管壁温度的计算公式,通过分析,得到影响换热器管壁温度的主要因素。对于降低烟气温度的方式提出两种方案,一种是将外界的冷空气与受热面入口处的高温烟气进行混合,另一种是将热风炉排出的低温烟气循环利用,与受热面入口处的高温烟气进行混合。两种方...
【文章来源】：哈尔滨理工大学黑龙江省
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景
1.2 研究的目的与意义
1.3 生物质成型燃料在国内外发展现状
1.4 热风炉应用现状及存在的问题
1.5 研究内容
第2章 热风炉原理与结构设计
2.1 热风炉的分类
2.2 热风炉的技术参数
2.2.1 温度参数
2.2.2 热风炉供热量与供风量
2.2.3 热风炉热工指标
2.3 生物质成型燃料热风炉
2.3.1 生物质成型燃料燃烧特性
2.3.2 生物质成型燃料热风炉工作原理
2.3.3 生物质成型燃料热风炉结构设计
2.4 本章小结
第3章 热风炉换热器管壁温度的控制
3.1 管壁温度计算公式推导
3.2 控制换热器管壁温度的措施
3.2.1 烟气温度对换热器管壁温度的影响
3.2.2 换热系数对换热器管壁温度的影响
3.3 算例及算例分析
3.3.1 算例参数
3.3.2 算例结果比较分析
3.4 本章小结
第4章 热风炉换热器模型的建立
4.1 建模及网格划分
4.1.1 三维物理模型
4.1.2 网格的划分
4.2 数学模型
4.2.1 求解模型
4.2.2 材料属性
4.2.3 边界条件
4.3 求解方法
4.4 本章小结
第5章 换热器数值模拟结果分析
5.1 换热器内部流场分析
5.1.1 烟气侧流场分析
5.1.2 空气侧流场分析
5.2 烟气温度对换热器的影响
5.2.1 烟气温度对换热器管壁温度的影响
5.2.2 烟气温度对换热器性能的影响
5.3 空气流速对换热器的影响
5.3.1 空气流速对换热器管壁温度的影响
5.3.2 空气流速对换热器性能的影响
5.4 烟气温度与空气流速优化组合
5.5 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的学术论文
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]中国生物质能源发展现状及问题探讨[J]. 马广鹏,张颖. 农业科技管理. 2013(01)
[2]生物质能源的利用与研究进展[J]. 马君,马兴元,刘琪. 安徽农业科学. 2012(04)
[3]生物质燃烧积灰、结渣与腐蚀特性[J]. 孙迎,王永征,栗秀娟,岳茂振,卞素芳. 锅炉技术. 2011(04)
[4]中国秸秆直燃发电技术现状[J]. 李廉明,余春江,柏继松. 化工进展. 2010(S1)
[5]中国生物质能利用现状与发展前景[J]. 李景明,薛梅. 农业科技管理. 2010(02)
[6]管壳式换热器壳程流体流动与换热的数值模拟[J]. 谢洪虎,江楠. 化学工程. 2009(09)
[7]生物质成型燃料研究现状及进展[J]. 苏俊林,赵晓文,王巍. 节能技术. 2009(02)
[8]我国生物质能源发展现状与思考[J]. 吴创之,周肇秋,阴秀丽,易维明. 农业机械学报. 2009(01)
[9]我国干燥用热源的研究和应用现状分析[J]. 朱文学,张仲欣,刘建学,董铁有,刘云宏,段续. 粮食储藏. 2005(04)
[10]热风炉受热面壁温控制技术研究[J]. 黄怡珉,赵广播,韩家德. 农业机械学报. 2003(01)
硕士论文
[1]230kW稻草压块热水锅炉研发及冷态流场模拟[D]. 张德利.哈尔滨理工大学 2013
[2]生物质成型燃料燃烧机理研究[D]. 杨国峰.河南农业大学 2010
[3]生物质成型燃料在民用生物质炉中燃烧的实验研究与数值模拟[D]. 刘和成.天津大学 2009
[4]生物质成型燃料物理性能和燃烧特性研究[D]. 谢启强.南京林业大学 2008
[5]HPB-Ⅳ型生物质成型机改进设计与试验研究[D]. 赵伟利.河南农业大学 2007
本文编号：3261177
【文章来源】：哈尔滨理工大学黑龙江省
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景
1.2 研究的目的与意义
1.3 生物质成型燃料在国内外发展现状
1.4 热风炉应用现状及存在的问题
1.5 研究内容
第2章 热风炉原理与结构设计
2.1 热风炉的分类
2.2 热风炉的技术参数
2.2.1 温度参数
2.2.2 热风炉供热量与供风量
2.2.3 热风炉热工指标
2.3 生物质成型燃料热风炉
2.3.1 生物质成型燃料燃烧特性
2.3.2 生物质成型燃料热风炉工作原理
2.3.3 生物质成型燃料热风炉结构设计
2.4 本章小结
第3章 热风炉换热器管壁温度的控制
3.1 管壁温度计算公式推导
3.2 控制换热器管壁温度的措施
3.2.1 烟气温度对换热器管壁温度的影响
3.2.2 换热系数对换热器管壁温度的影响
3.3 算例及算例分析
3.3.1 算例参数
3.3.2 算例结果比较分析
3.4 本章小结
第4章 热风炉换热器模型的建立
4.1 建模及网格划分
4.1.1 三维物理模型
4.1.2 网格的划分
4.2 数学模型
4.2.1 求解模型
4.2.2 材料属性
4.2.3 边界条件
4.3 求解方法
4.4 本章小结
第5章 换热器数值模拟结果分析
5.1 换热器内部流场分析
5.1.1 烟气侧流场分析
5.1.2 空气侧流场分析
5.2 烟气温度对换热器的影响
5.2.1 烟气温度对换热器管壁温度的影响
5.2.2 烟气温度对换热器性能的影响
5.3 空气流速对换热器的影响
5.3.1 空气流速对换热器管壁温度的影响
5.3.2 空气流速对换热器性能的影响
5.4 烟气温度与空气流速优化组合
5.5 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的学术论文
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]中国生物质能源发展现状及问题探讨[J]. 马广鹏,张颖. 农业科技管理. 2013(01)
[2]生物质能源的利用与研究进展[J]. 马君,马兴元,刘琪. 安徽农业科学. 2012(04)
[3]生物质燃烧积灰、结渣与腐蚀特性[J]. 孙迎,王永征,栗秀娟,岳茂振,卞素芳. 锅炉技术. 2011(04)
[4]中国秸秆直燃发电技术现状[J]. 李廉明,余春江,柏继松. 化工进展. 2010(S1)
[5]中国生物质能利用现状与发展前景[J]. 李景明,薛梅. 农业科技管理. 2010(02)
[6]管壳式换热器壳程流体流动与换热的数值模拟[J]. 谢洪虎,江楠. 化学工程. 2009(09)
[7]生物质成型燃料研究现状及进展[J]. 苏俊林,赵晓文,王巍. 节能技术. 2009(02)
[8]我国生物质能源发展现状与思考[J]. 吴创之,周肇秋,阴秀丽,易维明. 农业机械学报. 2009(01)
[9]我国干燥用热源的研究和应用现状分析[J]. 朱文学,张仲欣,刘建学,董铁有,刘云宏,段续. 粮食储藏. 2005(04)
[10]热风炉受热面壁温控制技术研究[J]. 黄怡珉,赵广播,韩家德. 农业机械学报. 2003(01)
硕士论文
[1]230kW稻草压块热水锅炉研发及冷态流场模拟[D]. 张德利.哈尔滨理工大学 2013
[2]生物质成型燃料燃烧机理研究[D]. 杨国峰.河南农业大学 2010
[3]生物质成型燃料在民用生物质炉中燃烧的实验研究与数值模拟[D]. 刘和成.天津大学 2009
[4]生物质成型燃料物理性能和燃烧特性研究[D]. 谢启强.南京林业大学 2008
[5]HPB-Ⅳ型生物质成型机改进设计与试验研究[D]. 赵伟利.河南农业大学 2007
本文编号：3261177
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