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300MW机组低压加热器设计计算及数值模拟研究

作　者: 黄高泉
导　师: 黄素逸
学　校: 华中科技大学
专　业: 动力工程
关键词: 回热系统折流板式加热器编程导流孔数值模拟
分类号: TK223.528
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

在全球瞩目的哥本哈根气候变化大会前夕,中国政府承诺到2020年,中国单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降40%～45%。这一目标远远高于美国宣布的减排17%、欧盟提出的最高减排30%的目标。未来中国煤炭将主要用于发电,燃煤电站将因此成为CO2的主要排放源。从热平衡角度锅炉效率高达90%,但从可用能角度分析,以烟气火用为100%计,锅炉内的火用损达到35.98%,火用效率仅为64.02%,主要原因在于温差传热。目前大型热电厂均采用回热循环以缩小传热温差,节能降耗。回热加热器是完成锅炉给水加热的主要设备,其运行状况直接影响发电设备的经济,安全运行。换热器设计计算包括:热计算、结构计算、流动阻力计算、强度计算。本次设计不考虑强度计算。编制Visual Basic计算程序完成热计算、结构计算、流动阻力计算,并导出计算结果,绘制立体图形。管壳式换热器的结构计算参见《热交换器原理与设计》史美中,王中铮(第4版)第二章2.2节;管壳式换热器的传热计算参见该书第二章2.3节;管壳式换热器流动阻力计算参见该书第二章2.4节。程序一般设计思路参考该书第二章2.6节。因本例分三段:过热段、冷凝段、疏水段,所以热计算将三段分开计算各自的传热面积。因冷凝段存在相变,所以其壳程对流换热系数计算方法不同于无相变的壳程对流换热系数计算方法。窗体是用户和程序交互的平台,通过在窗体中添加textbox(文本框)、combobox(组合框)、label(标签)、command(命令按钮)等基本控件,以及文件读写,函数声明等基本操作,以及将计算公式代码按设计计算顺序封装在各自的command_click事件中,实现顺序求解。针对弓形折流板普遍存在滞止死区的问题,建立简化模型并考虑过热段的特点在模型第一块折流板上开导流孔,数值模拟开孔前后,以及不同孔径下壳程蒸汽流场,分析模拟结果,以指导实际应用。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
1 绪论  8-14
  1.1 课题背景、来源及意义  8-9
  1.2 低压加热器相关介绍  9-12
  1.3 工作内容  12-14
2 加热器设计计算  14-41
  2.1 原始数据（设计工况）与计算式确定  14-15
  2.2 Visual Basic 简介及程序编制  15-17
  2.3 程序运行及计算结果  17-39
  2.4 图形绘制及传热面积校核  39-41
3 折流板换热器数值模拟研究  41-58
  3.1 方案制定与建模  41-43
  3.2 划分网格  43-44
  3.3 统一边界条件  44-45
  3.4 壳程内部场对比  45-52
  3.5 对比分析  52-58
结束语  58-59
致谢  59-60
参考文献  60-63

300MW机组低压加热器设计计算及数值模拟研究

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