小型增壓鍋爐過熱器熱力性能研究及超溫爆管分析.pdf

1、過熱器是鍋爐中最為重要的部位,其運(yùn)行的好壞將直接影響到整個鍋爐的熱效率和安全,對過熱器的研究具有極其重要的意義。本文是以增壓鍋爐綜合試驗(yàn)臺的過熱器為研究對象,通過過熱器熱態(tài)試驗(yàn)所測得數(shù)據(jù)并依據(jù)73標(biāo)準(zhǔn)對過熱器的熱力特性進(jìn)行校核,文中對一些經(jīng)驗(yàn)系數(shù)的選取進(jìn)行了校核,結(jié)果表明鍋爐熱力計算73標(biāo)準(zhǔn)可以滿足小型增壓鍋爐的設(shè)計要求。
　　利用Pro/E軟件建立過熱器1:1的整體模型,然后利用Gambit對所建模型劃分網(wǎng)格,將試驗(yàn)數(shù)據(jù)作為邊界

2、條件,在Fluent軟件中對過熱器的煙氣側(cè)與蒸汽側(cè)流動換熱過程進(jìn)行了數(shù)值模擬研究,分析了煙氣側(cè)、管壁壁面和蒸汽側(cè)的溫度場和流場分布。分析結(jié)果表明通過數(shù)值模擬得到的煙氣出口溫度與速度、管壁的平均傳熱系數(shù)以及蒸汽的出口溫度與速度和試驗(yàn)測得或熱力計算數(shù)值的相對誤差在5％以內(nèi),說明采用本文的數(shù)值模擬方法可以很好預(yù)測過熱器的各流場分布情況。通過綜合考慮熱負(fù)荷、管壁溫度、管內(nèi)蒸汽流量、熱偏差等因素,發(fā)現(xiàn)運(yùn)行時過熱器最危險的管子是煙氣進(jìn)口處第三排的第

3、十二根管子。當(dāng)過熱器壁面存在污垢時,其換熱性能會降低,并且隨著厚度的增加換熱效果就越差;其中灰垢使壁面溫度降低,而水垢使壁面溫度升高。
　　當(dāng)過熱器發(fā)生了超溫爆管時,其相關(guān)的流場會發(fā)生變化。通過分析爆管后煙氣側(cè)與蒸汽側(cè)的流場發(fā)現(xiàn):單根過熱器管發(fā)生爆管后,煙氣和蒸汽的出口溫度均增加,換熱量、熱負(fù)荷、換熱系數(shù)和管壁溫度也增大,并且都隨著蒸汽泄漏量的增加而增大;第三流程(爆管發(fā)生的流程)中各根管子內(nèi)的蒸汽流量急劇降低,并且蒸汽泄漏量越大