基于四分倉空氣預(yù)熱器熱力及漏風(fēng)計(jì)算的余熱利用系統(tǒng)分析研究.pdf

1、隨著環(huán)保和資源壓力越來越大，我國對(duì)火力發(fā)電廠的節(jié)能減排要求日益嚴(yán)格。為減少鍋爐尾部排煙損失，新型的余熱利用系統(tǒng)開始得到應(yīng)用。新型的余熱利用系統(tǒng)以四分倉空氣預(yù)熱器為核心，并在空氣預(yù)熱器煙氣入口處設(shè)置煙氣旁路，在煙氣旁路中，設(shè)置兩級(jí)低溫省煤器，從而實(shí)現(xiàn)了高低能級(jí)耦合余熱利用。四分倉空氣預(yù)熱器在系統(tǒng)中扮演著核心角色，結(jié)構(gòu)比二、三分倉空氣預(yù)熱器更加復(fù)雜，而對(duì)于四分倉空氣預(yù)熱器的研究尚不完善，許多問題亟待解決。
　　本文建立了四分倉空氣預(yù)熱

2、器的熱力及漏風(fēng)耦合計(jì)算模型。熱力模型基于對(duì)流換熱及能量守恒方程，考慮了換熱元件的軸向?qū)峒皵y帶漏風(fēng)的影響，利用有限差分法進(jìn)行求解。可得到四分倉空氣預(yù)熱器內(nèi)部溫度場、壓力場、速度場等熱力參數(shù)。漏風(fēng)模型中建立了四分倉空氣預(yù)熱器漏風(fēng)綜合分布模型，對(duì)每個(gè)分倉假設(shè)了3處漏風(fēng)腔室，基于能量守恒和質(zhì)量守恒方程，利用牛頓迭代法進(jìn)行求解，可得到四分倉空氣預(yù)熱器中各處漏風(fēng)的漏風(fēng)量及漏風(fēng)方向。本文利用Matlab編寫了計(jì)算程序，可方便地求解模型。
　　

3、通過分析四分倉空氣預(yù)熱器熱力及漏風(fēng)特性發(fā)現(xiàn)，在穩(wěn)態(tài)時(shí)，流體與換熱元件溫度分布十分接近，換熱溫差很小，而且主要存在于空預(yù)器的冷段。在煙氣倉出口處，雖然混合出口溫度較高，但其最低溫度與空氣入口溫度接近，容易出現(xiàn)低溫腐蝕。徑向漏風(fēng)是空氣預(yù)熱器中最主要的漏風(fēng)方式，占比近七成。對(duì)比換熱面積、體積、密封間隙和運(yùn)行工況均相同的四分倉和三分倉空預(yù)器漏風(fēng)率發(fā)現(xiàn)，在不同的負(fù)荷下，四分倉和三分倉空預(yù)器的漏風(fēng)率變化趨勢一致，但四分倉空預(yù)器的漏風(fēng)率始終低于三分倉