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文檔簡介
1、結(jié)渣是燃煤電站鍋爐運行過程中最常見、最難解決的難題之一。結(jié)渣輕則增加傳熱熱阻、降低鍋爐熱效率;重則導(dǎo)致機組降低負荷運行或者停爐,甚至發(fā)生惡性事故,造成人員傷亡。吹灰器的使用是目前解決鍋爐結(jié)渣問題的主要途徑,但現(xiàn)有的吹灰器存在著諸如受熱面受損、吹灰介質(zhì)耗量大、無法實現(xiàn)在線吹灰等缺陷。冰丸吹灰是一種新型的吹灰技術(shù),它主要通過冰丸與灰渣之間的強大熱應(yīng)力來破壞灰渣的結(jié)構(gòu)強度,使之龜裂脫落。冰丸吹灰對受熱面的損傷小,其吹灰介質(zhì)(冰丸)來源充足,且
2、可以實現(xiàn)在線吹灰,是一種極具發(fā)展?jié)摿Φ某壹夹g(shù)。
冰丸除灰過程中,冰丸首先侵徹煤灰的熔融流動層,然后侵徹凝固底層,最終停留在凝固底層中冷卻凝固底層使之產(chǎn)生熱應(yīng)力破壞。熔融流動層的非牛頓特性使冰丸的運動特性和熔融流動層的傳熱特性相互耦合,為了保證冰丸能夠順利穿過熔融流動層,有必要研究這個耦合過程。冰丸停留在凝固底層時,冰丸與凝固底層之間的大溫差產(chǎn)生了較強的熱應(yīng)力。當冰丸連續(xù)發(fā)射時,熱應(yīng)力不斷積累最終導(dǎo)致凝固底層龜裂、脫落。因此,
3、冰丸與凝固底層熱應(yīng)力破壞過程決定了冰丸吹灰效果的好壞。本文通過實驗和數(shù)值模擬(VB模擬程序和ANSYS軟件)相結(jié)合的方法,針對這兩個過程的機理展開初步的探索性研究,主要做了以下三部分工作:
(1)為了驗證VB程序的可行性,本文以2g/L的黃原膠溶液為研究對象,利用流變儀測定其在不同溫度下的流變特性;采用PIV技術(shù)獲得了冰丸侵徹黃原膠溶液過程的實驗曲線?;邳S原膠溶液的流變特性,通過VB模擬程序?qū)Ρ枨謴攸S原膠溶液的過程進行數(shù)值
4、模擬,并計算出冰丸的運動曲線。將數(shù)值結(jié)果和實驗結(jié)果進行對比分析,驗證了VB模擬程序的精確性和可信度。
(2)利用VB模擬程序模擬了冰丸侵徹灰渣熔融流動層的傳熱-運動耦合過程,計算出了冰丸在不同初速度下的運動曲線。經(jīng)分析得到,當冰丸的初速度達到160m/s以上時能夠順利地穿過熔融流動層,抵達凝固底層。
(3)通過ANSYS對冰丸停留在凝固底層時的傳熱過程進行有限元分析,計算出了凝固底層的熱應(yīng)力分布。經(jīng)分析,在0.5s時
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