冷散熱器6061鋁管還原機(jī)理

使整個(gè)模型應(yīng)用過(guò)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(dòng)下電站信息物理融合系統(tǒng)建模和設(shè)備性能分析與運(yùn)行的應(yīng)用模式。國(guó)“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(duì)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(duì)直接空冷技術(shù)的高能耗和高成本，以及軸流風(fēng)機(jī)運(yùn)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(chǎng)速度場(chǎng)，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(duì)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(chǎng)和溫度場(chǎng)，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?jiàn)A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(shí)際工程應(yīng)用潛力。針對(duì)環(huán)境風(fēng)對(duì)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(shí)現(xiàn)塔內(nèi)空氣流場(chǎng)的以及兩種換熱單元布置方法來(lái)改善空冷散器的散熱能力。研究結(jié)果表明:無(wú)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(wú)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(dòng)和換熱性能得到提高。對(duì)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(duì)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(tái)進(jìn)風(fēng)口高度和外界環(huán)境風(fēng)速對(duì)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(jìn)風(fēng)口高度一定時(shí)，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(guò)某一定值時(shí)，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(tái)，此高度下，空冷系統(tǒng)換熱效果最好。此外，針對(duì)自然通風(fēng)空冷塔塔群的流動(dòng)特性，分析了環(huán)境風(fēng)對(duì)塔群的影響，得到塔群中每個(gè)塔的流動(dòng)特性和換熱特點(diǎn)。對(duì)于某一特定空冷塔，存在一個(gè)臨界風(fēng)速。環(huán)境風(fēng)速低于該風(fēng)速時(shí)，空冷塔的通風(fēng)量會(huì)隨風(fēng)速的增加而減少，換熱性能變差，汽輪機(jī)排汽背壓升高。當(dāng)環(huán)境風(fēng)速高于該臨界風(fēng)速時(shí)，空冷塔的通風(fēng)量會(huì)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(jī)排汽背壓也相對(duì)降低。環(huán)境風(fēng)向?qū)绽渌阂灿泻艽蟮挠绊憽５惋L(fēng)速下，上游空冷塔的換熱性能差，機(jī)組背壓高;高風(fēng)速下，下游空冷塔的換熱性能差，機(jī)組背壓高。此基礎(chǔ)上提出了改進(jìn)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(duì)機(jī)組的影響。某一空冷塔加裝導(dǎo)流板后，其空氣側(cè)流場(chǎng)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(duì)下游空冷塔也有一定程度的改善，但是對(duì)上游塔基本沒(méi)有影響。對(duì)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(chǎng)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(jī)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(lái)，粗鋼產(chǎn)量增加迅速，鋼鐵生產(chǎn)過(guò)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(yùn)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(fèi)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(jī)組與純?nèi)济簹忮仩t機(jī)組的負(fù)荷調(diào)節(jié)能力有限，煤氣產(chǎn)量波動(dòng)較大時(shí)，必然導(dǎo)致煤氣大量放散。煤/氣混燃鍋爐機(jī)組作為煤氣消耗大幅可調(diào)用戶越來(lái)越受到重視，煤/氣混燃鍋爐機(jī)組具有技術(shù)相對(duì)成熟、設(shè)備國(guó)產(chǎn)化率較高、年運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。因此，本文以300MW煤粉混燃高爐煤氣和焦?fàn)t煤氣鍋爐機(jī)組為對(duì)象，研究了煤氣配比和配風(fēng)對(duì)爐內(nèi)燃燒特性與機(jī)理的影響，并對(duì)煤氣配比和配風(fēng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，明確煤氣配比和配風(fēng)對(duì)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(jī)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(shí)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(jī)組安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行提供了理論與實(shí)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(jí)配風(fēng)燃燒特性與機(jī)理。利用運(yùn)行工況驗(yàn)證數(shù)值模擬計(jì)算結(jié)果正確的基礎(chǔ)上，數(shù)值模擬研究了5個(gè)工況（純?nèi)济?、僅混燃高爐煤氣、僅混燃焦?fàn)t煤氣、同時(shí)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(chǎng)、速度場(chǎng)、煙氣組分、焦炭燃盡、NOx生成及還原機(jī)理。通過(guò)對(duì)比分析5個(gè)工況的溫度場(chǎng)、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(shí)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(qiáng)，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(duì)氣相的擴(kuò)散阻力，使得氧化劑和未反應(yīng)焦炭直接并燃盡，導(dǎo)致計(jì)算得到飛灰含碳量接近于0％，