电站锅炉强化传热管沾污特性试验研究
随着国内螺旋翅片管加工制造工艺的成熟与完善，其在燃煤锅炉上的应用也越来越广泛。在受到燃煤锅炉烟气流冲刷时，一定条件下会在螺旋翅片管上形成灰污层，从而改变了受热面的传热特性。沾污层热阻通常沾污层厚度δ<,h>与灰的导热系数λ<,h>的比值δ<,h>/λ<,h>来表示。但由于沾污层分布不均匀，主要分布在管束的迎风面和背风面，且形状不规则而厚度无法测量，所以一般采用沾污层平均热阻即沾污系数ε以及热有效系数ψ来考虑这一影响，这是锅炉受热面设计中的一个重要的数值，其值的准确性会直接影响到锅炉的经济性和运行的安全性，而沾污系数ε的取值则具有很大的不确定性，由于ε值的数值本身已与对流放热热阻处于同一数量级，因此，螺旋翅片管束沾污系数ε的取值至关重要。如果在设计受热面时ε的取值偏低，则受热面会设计偏小，导致工质温度偏高；如果在设计受热面时ε的取值偏大，受热面设计会偏大，导致工质温度偏低。 本课题在半工业性试验的基础上，对两种不同横向、纵向节距的螺旋翅片管束热态下受燃煤锅炉烟气冲刷下的沾污特性进行了研究，介绍了螺旋翅片管束沾污特性的半工业性试验研究的原理、试验系统和研究方法。通过试验得出了两种一定尺寸的螺旋翅片管束沾污系数ε和热有效系数ψ与烟速W的关联式，并得到了沾污系数与热有效系数与烟速的关系曲线。试验结果表明：在相同的烟气流速下，横向和纵向相对节距大的螺旋翅片管束与横向和纵向相对节距小的螺旋翅片管束相比，沾污系数较大而热有效系数较小；随着烟速的增大，两种螺旋翅片管束的沾污系数减小而热有效系数均增大。试验所得到的沾污系数值均比《锅炉机组热力计算标准方法(原苏联73)》中的值小一个数量级。在总结上述两种不同横向、纵向节距螺旋翅片管束沾污特性的基础上，得到了一定限制条件下的通用的沾污系数和热有效系数的计算式。本研究所得的关系式可用于电站锅炉受热面设计和运行事故分析。
锅炉设计;螺旋翅片管束;沾污系数;热有效系数
山东大学
硕士
热能工程
黄新元
2006
中文
TK223
68
2007-08-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）