冷散热器6061铝管还原机理

使整个模型应用过程形成了完整的闭环体系。形成了系统的数据驱动下电站信息物理融合系统建模和设备性能分析与运行的应用模式。国“三北”地区富煤缺水，因此电站空冷技术得到迅速发展。电站空冷系统以环境空气为冷却介质，因此对环境气象条件的变化较为敏感，尤其在环境横向风下更加明显。针对直接空冷技术的高能耗和高成本，以及轴流风机运转产生的环境噪音，本文研究了换

热管束水平和垂直布置的自然通风直接空冷系统。研究结果表明:换热管束水平和垂直布置的自然通风直接空冷系统塔筒起到聚风”和“挡风墙”作用，使换热单元获得了更为均匀的温度场速度场，二者协同作用下，换热更加高效，表现出更好的换热特性。对于直接空冷单元垂直布置于塔周边的空冷系统，由于具有更好的流场和温度场，换热管束垂直布置的空冷系统的性能优于换热管6061铝管束水平布置的空冷系统。而且夹角为150°的换热管束垂直布置的空冷系统具有热力性能，因此具有最佳的实际工程应用潜力。针对环境风对间接空冷系统塔内的不利影响，本文提出在空冷塔内加装导流板实现塔内空气流场的以及两种换热单元布置方法来改善空冷散器的散热能力。研究结果表明:无风和小风速情况下，布置圆环导流板和螺旋导流板的空冷塔热力性能低于无导流板的空冷塔。大风速下，安装导流板的空冷塔的流动和换热性能得到提高。对于圆钢散热器双边布置的间接空冷系统，0°风向下换热量总是随风速的增加而增加，因此具有最低的背压。90°风向下换热效果最差，其性能低于的间接空冷系统。对于一部分水平布置在空冷塔内，一部分垂直布置在空冷塔外的新型间接空冷系统，低风速下，性能比空冷散热器6061铝管垂直布置的自然通风间接空冷系统更优，高风速下，空冷散热器垂直布置的自然通风间接空冷系统的性能最佳。另外，平台进风口高度和外界环境风速对散热器塔内外结合布置的空冷系统影响很大，当进风口高度一定时，空冷系统的换热性能随外界环境风速的增加而下降，当外界环境超过某一定值时，空冷系统的换热性能随风速的增加而增大。另外，散热器塔内外结合布置的空冷系统有一最佳高度平台，此高度下，空冷系统换热效果最好。此外，针对自然通风空冷塔塔群的流动特性，分析了环境风对塔群的影响，得到塔群中每个塔的流动特性和换热特点。对于某一特定空冷塔，存在一个临界风速。环境风速低于该风速时，空冷塔的通风量会随风速的增加而减少，换热性能变差，汽轮机排汽背压升高。当环境风速高于该临界风速时，空冷塔的通风量会随外界环境风速的增加而增加，换热性能有所提升，汽轮机排汽背压也相对降低。环境风向对空冷塔塔群也有很大的影响。低风速下，上游空冷塔的换热性能差，机组背压高;高风速下，下游空冷塔的换热性能差，机组背压高。此基础上提出了改进方法，分别在某一空冷塔和全部空冷塔上加装导流板以减小外界环境风对机组的影响。某一空冷塔加装导流板后，其空气侧流场较之前比均匀性有很大幅度的提升，不仅能显著改善本塔的换热性能，而且对下游空冷塔也有一定程度的改善，但是对上游塔基本没有影响。对三座空冷塔均增加导流板后，不同环境风速下，其空气侧流场与未加装导流板相比更加均匀，空冷塔空气流量更多，汽轮机排汽背压更低。而且，环境风速越大，这种效果越明显。近年来，粗钢产量增加迅速，钢铁生产过程中产生大量副产品煤气，钢铁企业回收利用的主要二次能源，但用户繁多且运行工况复杂多变，若煤气产量和消耗量不平衡，将导致富余煤气放散，造成能源浪费和环境污染。钢铁企业是用电大户，副产品煤气用于发电是其回收利用的最常用方法之一，煤气-蒸汽联合循环发电机组与纯燃煤气锅炉机组的负荷调节能力有限，煤气产量波动较大时，必然导致煤气大量放散。煤/气混燃锅炉机组作为煤气消耗大幅可调用户越来越受到重视，煤/气混燃锅炉机组具有技术相对成熟、设备国产化率较高、年运行时间长等优点。因此，本文以300MW煤粉混燃高炉煤气和焦炉煤气锅炉机组为对象，研究了煤气配比和配风对炉内燃烧特性与机理的影响，并对煤气配比和配风进行实验研究，明确煤气配比和配风对热量分配和汽温偏差的影响，最后建立锅炉燃烧模型。合金铝管煤/气混燃锅炉机组作为钢铁企业副产品煤气消耗的可调用户，其煤气供应随时发生变化，从而引起锅炉燃烧特性、热量分配特性及污染物排放特性等的变化。为煤/气混燃锅炉机组安全、经济运行提供了理论与实践基础。首先，利用FLUENT数值模拟研究了煤/气混燃协同分级配风燃烧特性与机理。利用运行工况验证数值模拟计算结果正确的基础上，数值模拟研究了5个工况（纯燃煤、仅混燃高炉煤气、仅混燃焦炉煤气、同时混燃焦炉煤气和高炉煤气及低分离燃尽风率）炉内温度场、速度场、烟气组分、焦炭燃尽、NOx生成及还原机理。通过对比分析5个工况的温度场、1850K等温面、炉膛横截面平均温度、烟气速度、热流密度分布得到:同时混燃两种煤气并采用高分离燃尽风率工况（燃烧特性研究工况Ⅳ）炉膛温度更加均匀、局部高温区温度降低、还原性气氛较强，因此该工况NOx排放浓度最低。鉴于FLUENT自带的多表面反应模型未考虑焦炭反应形成的多孔介质灰壳对气相的扩散阻力，使得氧化剂和未反应焦炭直接并燃尽，导致计算得到飞灰含碳量接近于0％，