循环流化床锅炉燃烧室受热面传热系数的研究

摘要

循环流化床锅炉是电站锅炉的主要类型之一，对其燃烧室受热面传热系数的研究具有重要意义，涉及锅炉的设计、制造、运行维护等方面，关系到锅炉的安全经济运行。传热系数决定着受热面的布置、位置、数量与结构等，若传热系数选择不当，就难以达到稳定燃烧和最佳经济效益的目的，甚至会出现受热面损坏的情况。
　　试验是选取循环流化床锅炉内传热系数的一种方法，但影响传热过程的因素太多，不可能对每一种工况都进行试验。这样就有必要通过理论分析建立满足一定精度要求的传热模型。
　　本论文的主要目的是在理论研究和试验结果的基础上，建立循环流化床锅炉流动和传热的数学模型，准确预测传热系数，为循环流化床锅炉的设计、优化运行提供指导。
　　首先，本文采用半经验方法，建立了一个流动模型，以此来估算循环流化床锅炉局部的固体颗粒体积份额分布。该模型假设颗粒在循环流化床锅炉内部呈现环核流动结构，炉膛沿高度方向分为下部颗粒浓度较高的密相区、上部颗粒浓度较低的稀相区。循环流化床锅炉往往采用宽筛分燃料，模拟结果显示靠近炉膛壁面附近的颗粒平均直径大于炉膛中心位置的颗粒平均直径；而沿着炉膛高度方向，颗粒的平均直径逐渐减小，预测结果与参考文献中的试验数据吻合良好。
　　其次，在流动模型的基础上，本文建立了以―颗粒团更新理论‖为基础的对流传热模型，并讨论了模型所涉及的参数的确定方法。通过对流传热系数与辐射传热系数的叠加，即可对整个循环流化床锅炉床层与壁面的传热过程进行整体模拟。
　　最后，本文对循环流化床锅炉的磨损机理进行了研究，找到了防治对策。对耐火材料使用过程中出现的问题进行了分析，查明了出现问题的原因，就耐火材料的合理选用方法提出了建议。这两点对于保证循环流化床锅炉的安全运行十分重要，具有重要的指导意义。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

引 言

1循环流化床锅炉概述

1.1循环流化床锅炉的有关概念

1.2 CFB锅炉的结构与工况

1.3 CFB锅炉的特点

1.4循环流化床锅炉的优点

1.5循环流化床锅炉的发展历程

1.6循环流化床锅炉的发展趋势

1.7循环流化床锅炉存在的主要问题

1.8论文的工作背景及主要内容

2循环流化床锅炉的流体动力特性

2.1燃烧室内流体动力学特性概述

2.2宽筛分颗粒流态化时的流体动力特性

2.3循环流化床锅炉的局部流动特性

2.4循环流化床锅炉颗粒运动特性的模型化研究

2.5 CFB锅炉的宏观流体动力特性

2.6本章小结

3循环流化床锅炉的传热模型

3.1传热系数预测的重要性

3.2循环流化床锅炉传热概述

3.3知名研究者测定的流化床锅炉传热数据

3.4循环流化床锅炉燃烧室受热面传热系数的影响因素

3.5循环流化床锅炉燃烧室传热系数的研究现状概述

3.6各种传热模型的比较

3.7初步设计时传热系数的估算方法

3.8燃烧室受热面传热系数的计算方法

3.9实际工程及本文的传热计算结果

3.10本章小结

4循环流化床锅炉炉内磨损防治及耐火材料的选用

4.1 CFB磨损现象研究

4.2磨损机理

4.3防磨与治理

4.4目前循环流化锅炉应用耐火材料情况

4.5耐火材料易出现问题的原因分析

4.6选用材料标准及应注意事项

4.7耐磨材料使用效果分析

4.8本章小结

结 论

参考文献

致谢