电站锅炉三分仓回转式空气预热器传热的数值解法研究

摘要

本文针对大型火电机组广泛采用的三分仓回转式空气预热器，在深入了解其原理、结构、运行特性的基础上，采用分析对流换热的控制容积法，建立了回转式空气预热器的流体动力学传热微分方程组与对应的差分方程组，详细给出了数值解法的计算过程，并以某220MW锅炉机组的三分仓冷、热分段回转式空气预热器为例，结合实际运行参数进行校核热力计算。计算结果表明，数值解法不仅与实际运行参数吻合较好，还可以得到空气预热器金属蓄热板及冷、热流体三维温度分布。本文又基于两分仓回转式空气预热器热力计算标准方法，分析了三分仓回转式空气预热器传热的准稳态模型，给出了回转式空气预热器的热力计算过程及计算实例。

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第一章引言

1.1选题背景及意义

1.2国内外研究现状

1.3课题研究内容

1.4课题研究目的

第二章电站锅炉常用空气预热器类型及结构

2.1火电厂常用空气预热器

2.1.1管式空气预热器

2.1.2热管式空气预热器

2.1.3回转式空气预热器

2.2火电厂常用空气预热器特点比较

2.3回转式空气预热器的结构

2.3.1转子

2.3.2蓄热组件

2.3.3主轴

2.3.4驱动装置

2.3.5吹灰及清洗装置

2.3.6热段密封间隙测量控制装置

2.4回转式空气预热器在我国运行现状

第三章三分仓回转式空气预热器传热的数值计算模型

3.1基于稳态建模理论

3.2求解冷热流体逆流换热的数值计算模型

3.2.1换热数学模型

3.2.2差分方程

3.2.3转子计算区域离散与求解过程

3.2.4三分仓冷、热分段式回转空气预热器的计算过程

3.2.5模型方程的边界条件和初始条件

3.3修正系数讨论

3.3.1比热、密度修正系数kj

3.3.2保温系数Φ

3.3.3漏风修正

第四章三分仓回转式空气预热器数值计算实例分析

4.1三分仓空气预热器的结构特性

4.2三分仓空气预热器的性能参数

4.3三分仓空气预热器数值计算应用实例

第五章三分仓空气预热器热力计算实例及运行策略分析

5.1基于热力计算标准的数学模型

5.1.1换热计算模型

5.1.2计算方程与求解过程

5.2基于能量和传热量平衡的数学模型

5.2.1建立模型

5.2.2求解方法

5.2.3非稳态换热影响系数π

5.3三分仓空气预热器热力计算实例

5.4热力计算结果与数值计算结果比较

5.5低温腐蚀和堵灰的机理及解决措施

第六章结论

参考文献

致 谢

在学期间发表的学术论文和参加科研情况