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中速磨煤机内部温度场数值模拟与试验研究

作　者: 余海铭
导　师: 赵虹
学　校: 浙江大学
专　业: 热能工程
关键词: 中速磨煤机数值模拟现场试验换热特性温度分布
分类号: TM621.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2014年
下　载: 25次
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内容摘要

对于火力发电厂的锅炉来说,最大的热损失是排烟热损失,如果能够合理的降低排烟温度,减少排烟热损失,那么对于提高煤炭利用率,增加经济效益的作用将十分明显。提高磨煤机出口温度可以有效的降低排烟温度,提高锅炉效率,具有重要的节能减排的意义。而磨煤机内部的温度分布、一次风与煤粉混合换热的安全性是提高磨煤机出口温度的一个重要考虑因素。本文以HP863、HP1003两种型号的中速磨煤机为研究对象,采用数值模拟与现场试验相结合的方法,研究了不同磨煤机出口温度时的内部换热过程及煤粉颗粒温度分布等。其中数值模拟得到了磨煤机内部整体的温度分布,确定了一次风与煤粉换热的关键区域并得到了诸如风环出口风速、煤粉颗粒温度分布等其他相关的一些参数；现场试验则参考数值模得到的结果并结合磨煤机实际结构,布置温度测点,测量磨煤机不同出口温度下的实际温度分布。综合分析的结果表明：磨煤机内部一次风与煤粉激烈的热交换过程集中在磨碗出口上部30mm左右的距离以内,在这个区域内,一次风温度迅速下降,降幅在100℃以上,激烈换热所用的时间非常短,但是这一区域内磨煤机内部温度的分布很不均匀,不同位置之间的温度差值很大；在磨煤机磨碗出口水平面以上200mm左右的距离,磨煤机内部一次风与煤粉的换热过程基本结束,一次风与煤粉的混合温度接近设定的磨煤机出口温度值,磨煤机内部温度分布均匀；磨煤机拐角之后的内部温度稳定的维持在设定的磨煤机出口温度值左右,且对于不同水分含量的煤种,虽然入口一次风温不同,但磨煤机内部的温度分布并无较大差异。同时,适当提高磨煤机出口温度值,磨煤机内部煤粉颗粒所能达到的最高温度及所占比例依然能较好的保证磨煤机运行的安全性。

全文目录

致谢  4-5
摘要  5-6
Abstract  6-10
1 绪论  10-14
  1.1 课题背景及意义  10-12
  1.2 国内外研究状况  12-13
  1.3 课题研究的内容  13-14
2 磨煤机温度场数值模拟理论模型  14-18
  2.1 湍流流动模型  14-15
  2.2 气固两相流模型  15-16
  2.3 反应的组分输运模型  16
  2.4 本章小结  16-18
3 HP中速磨煤机内部温度场模拟研究  18-38
  3.1 磨煤机概况  18-22
    3.1.1 磨煤机主要技术参数  18-20
    3.1.2 磨煤机内部风粉流程  20-22
  3.2 数值模拟过程  22-24
    3.2.1 计算模型  22
    3.2.2 网格划分  22-23
    3.2.3 边界条件  23-24
    3.2.4 模拟工况  24
  3.3 结果分析  24-37
    3.3.1 磨煤机进出口温度曲线  24-25
    3.3.2 风环出口速度分布  25-26
    3.3.3 磨煤机内部速度场  26-28
    3.3.4 磨煤机内部温度分布  28-30
    3.3.5 磨煤机内部煤粉浓度场  30-31
    3.3.6 磨煤机出口平面温度分布  31-33
    3.3.7 磨煤机出口平面浓度分布  33-34
    3.3.8 煤粉颗粒温度分布  34-37
  3.4 本章小结  37-38
4 磨煤机内部温度分布测量试验  38-51
  4.1 试验目的  38-42
    4.1.1 试验内容及方法  38-40
    4.1.2 试验煤质  40-41
    4.1.3 试验工况  41
    4.1.4 试验参数调整  41-42
  4.2 试验结果与分析  42-49
    4.2.1 磨煤机出口气流中CO浓度变化  42-43
    4.2.2 测点温度变化  43-45
    4.2.3 磨煤机实测温度分布  45-49
  4.3 本章小结  49-51
5 磨煤机内部温度场分布综合分析  51-57
  5.1 数值模拟与实际测量情况比对  51-55
  5.2 磨煤机内部温度场分布  55
  5.3 本章小结  55-57
6 全文总结及展望  57-59
  6.1 总结  57-58
  6.2 展望  58-59
7 参考文献  59-64
作者简介  64

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