冷散熱器6061鋁管還原機理

使整個模型應用過程形成了完整的閉環(huán)體系。形成了系統(tǒng)的數據驅動下電站信息物理融合系統(tǒng)建模和設備性能分析與運行的應用模式。國“三北”地區(qū)富煤缺水，因此電站空冷技術得到迅速發(fā)展。電站空冷系統(tǒng)以環(huán)境空氣為冷卻介質，因此對環(huán)境氣象條件的變化較為敏感，尤其在環(huán)境橫向風下更加明顯。針對直接空冷技術的高能耗和高成本，以及軸流風機運轉產生的環(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直接空冷系統(tǒng)。研究結果表明:換熱管束水平和垂直布置的自然通風直接空冷系統(tǒng)塔筒起到聚風”和“擋風墻”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用潛力。針對環(huán)境風對間接空冷系統(tǒng)塔內的不利影響，本文提出在空冷塔內加裝導流板實現塔內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。研究結果表明:無風和小風速情況下，布置圓環(huán)導流板和螺旋導流板的空冷塔熱力性能低于無導流板的空冷塔。大風速下，安裝導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°風向下?lián)Q熱量總是隨風速的增加而增加，因此具有最低的背壓。90°風向下?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，一部分垂直布置在空冷塔外的新型間接空冷系統(tǒng)，低風速下，性能比空冷散熱器6061鋁管垂直布置的自然通風間接空冷系統(tǒng)更優(yōu)，高風速下，空冷散熱器垂直布置的自然通風間接空冷系統(tǒng)的性能最佳。另外，平臺進風口高度和外界環(huán)境風速對散熱器塔內外結合布置的空冷系統(tǒng)影響很大，當進風口高度一定時，空冷系統(tǒng)的換熱性能隨外界環(huán)境風速的增加而下降，當外界環(huán)境超過某一定值時，空冷系統(tǒng)的換熱性能隨風速的增加而增大。另外，散熱器塔內外結合布置的空冷系統(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，針對自然通風空冷塔塔群的流動特性，分析了環(huán)境風對塔群的影響，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，存在一個臨界風速。環(huán)境風速低于該風速時，空冷塔的通風量會隨風速的增加而減少，換熱性能變差，汽輪機排汽背壓升高。當環(huán)境風速高于該臨界風速時，空冷塔的通風量會隨外界環(huán)境風速的增加而增加，換熱性能有所提升，汽輪機排汽背壓也相對降低。環(huán)境風向對空冷塔塔群也有很大的影響。低風速下，上游空冷塔的換熱性能差，機組背壓高;高風速下，下游空冷塔的換熱性能差，機組背壓高。此基礎上提出了改進方法，分別在某一空冷塔和全部空冷塔上加裝導流板以減小外界環(huán)境風對機組的影響。某一空冷塔加裝導流板后，其空氣側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流板后，不同環(huán)境風速下，其空氣側流場與未加裝導流板相比更加均勻，空冷塔空氣流量更多，汽輪機排汽背壓更低。而且，環(huán)境風速越大，這種效果越明顯。近年來，粗鋼產量增加迅速，鋼鐵生產過程中產生大量副產品煤氣，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雜多變，若煤氣產量和消耗量不平衡，將導致富余煤氣放散，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)電機組與純燃煤氣鍋爐機組的負荷調節(jié)能力有限，煤氣產量波動較大時，必然導致煤氣大量放散。煤/氣混燃鍋爐機組作為煤氣消耗大幅可調用戶越來越受到重視，煤/氣混燃鍋爐機組具有技術相對成熟、設備國產化率較高、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爐煤氣鍋爐機組為對象，研究了煤氣配比和配風對爐內燃燒特性與機理的影響，并對煤氣配比和配風進行實驗研究，明確煤氣配比和配風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)副產品煤氣消耗的可調用戶，其煤氣供應隨時發(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、經濟運行提供了理論與實踐基礎。首先，利用FLUENT數值模擬研究了煤/氣混燃協(xié)同分級配風燃燒特性與機理。利用運行工況驗證數值模擬計算結果正確的基礎上，數值模擬研究了5個工況（純燃煤、僅混燃高爐煤氣、僅混燃焦爐煤氣、同時混燃焦爐煤氣和高爐煤氣及低分離燃盡風率）爐內溫度場、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自帶的多表面反應模型未考慮焦炭反應形成的多孔介質灰殼對氣相的擴散阻力，使得氧化劑和未反應焦炭直接并燃盡，導致計算得到飛灰含碳量接近于0％，