NACT滚筒冷渣机工业性能研究

报道第一台NACT(新型灰渣冷却技术)滚筒冷渣机的工业试验结果。工业测试显示,锅炉满负荷运行时NACT滚筒冷渣机的表观传热系数大于95 W/(m~2·K),几乎是现有滚筒冷渣机产品传热系数的2倍。该装置采用扬料板组织灰渣运动,设置迎合抛洒灰渣的对流受热面,将主导热阻由灰渣接触热阻转变为灰渣对流冲刷热阻,大幅度提高了总传热系数。工业测试结果显示:滚筒转速对NACT滚筒冷渣机性能影响巨大。随着滚筒转速提高,灰渣处理量直线升高,但不同转速下的排渣温度升高速率不同;滚筒转速增加,表观传热系数升高,有利于传热过程。增加滚筒对流传热份额,延长灰渣在滚筒内停留时间,是滚筒设计的关键。     

滚筒式冷渣器一维传热模拟

建立了滚筒式冷渣器一维传热模型,对其传热特性进行了模拟和分析,并利用中试试验以及O型冷渣器现场运行数据对模型进行了验证.结果表明：模拟结果与试验数据具有很好的一致性;随粒径增加对流传热减弱,随转速增加和填充度的加大综合传热系数增大,肋板能有效提高冷渣器的传热效率;虽然综合传热系数随转速增加而增大,但因滚筒出力同时也加大,因而出口渣温随转速加大而升高;入口端灰渣降温较快,传热以辐射为主,随着渣温的降低,在出口端对流传热逐渐占据主导地位.     

滚筒式冷渣器灰渣运动实验与模拟

通过灰渣在滚筒冷渣器内的运动实验,建立了滚筒内灰渣的轴向运动模型,研究了滚筒转速、倾斜角、填充度和滚筒直径等参数对灰渣平均停留时间的影响.结果表明:滚落状态下灰渣在滚筒内停留时间约为滑移状态的1.5倍,灰渣问混合良好;在其它条件不变的情况下,随转速和倾斜角、直径的增大或填充度的减小,灰渣在滚筒内的停留时间减小;转速越大灰渣问混合越强,填充度越大混合越弱.     

流化床锅炉水冷绞龙冷渣器的试验研究

在对水冷绞龙式冷渣器进行工业性运行和测试的基础上,分析了水冷绞龙中灰渣粒子的运行规律,给出了其灰渣输送量的计算公式,获得了其传热系数,并对灰渣输送及传热特性等进行了分析探讨,得到了一些有益的结论,为这种冷渣器的研究开发,设计完善和推广应用提供了重要的依据。     

流化床风冷式冷渣器的排渣温度及其分布

采用冷渣器可回收流化床锅炉的灰渣余热,便于干式除渣及灰渣的综合利用。本文给出了流化床风冷式冷渣器的排渣温度及其分布规律。     

450 t/h CFB锅炉风水冷选择性冷渣器的传热特性

为深入研究风水冷选择性冷渣器的传热过程和运行参数的影响规律,以某电厂450 t/h CFB锅炉配备的多仓式流化床风水冷选择性冷渣器为对象,依据各仓室的传热特点,建立了各仓室的热平衡模型.对设计工况下的出口渣温进行了校核计算,分析在不同进渣量和流化风量下,各仓室的运行特性对出口渣温的影响规律.研究表明,额定工况下,推荐的各仓室设计风量不能保证冷渣器的最低安全要求;结合冷态模化实验和传热计算结果,指出必须提高各仓室的流化风量,并给出了满足炉渣流化和冷却要求的流化风量;建议运行中严格控制进渣量并及时调整各仓室的冷却风量.     

滚筒冷渣机料床温度分布及传热性能研究

为了分析滚筒内高温灰渣的传热过程,研究了不同转速及灰渣填充率下水冷滚筒中循环流化床锅炉高温灰渣的冷却过程,得到了不同转速下的最佳灰渣填充率.结果表明:灰渣料床内存在"高温核心区",其位置与"运动核心区"近似一致;被动层内灰渣运动圆周方向上,同一颗粒轨迹线上灰渣温度近似相等,可根据灰渣距筒壁的径向距离划分等温带;传热速率随灰渣填充率增大而增大,但增大速率逐渐减缓;随滚筒转速的增大,最佳灰渣填充率先增大后减小,在5r/min下,最佳灰渣填充率最大,为28.7%.     

滚筒冷渣机中的颗粒径向扩散运动研究

在滚筒冷渣机灰渣回转冷却运动中引入扩散系数的概念并探讨了颗粒物料扩散的规律及径向扩散对传热的影响。采用DEM(离散元法)建立颗粒运动模型,对扩散运动进行研究得出以下结论:颗粒在主动层滑落过程中相互碰撞、相互作用导致进入被动层后相对位置的重新组合是径向扩散的根本原因;不同料层区域颗粒的径向扩散强度不同;颗粒扩散可以加速料床内部传热,扩散系数大的部位内部温差小,扩散系数小的地方内部温差较大。     

风水共冷式冷渣器的换热计算

风水共冷式冷渣器是回收流化床锅炉灰渣显热的装置。本文建立了它的换热计算模型。经简化处理,风水共冷式冷渣器的换热方程和热平衡方程为:     

滚筒式冷渣器冷却水系统改造

为提高焦作某电厂滚筒冷渣器冷却水系统安全和经济性,对冷渣器冷却水系统长期运行状况进行了分析研究,提出冷渣器冷却水系统的能源回收利用改造方案,并据此对冷渣器的冷却系统进行了改造。改造后系统的运行结果表明,该系统改造不仅解决了冷渣器超温问题,降低了冷渣器的故障率,而且具有显著的节能效益和环境效益。系统的改造成功的实现了排渣余热回收利用,提高了机组的安全经济性。     

振动流化床冷渣器内气固直接接触换热的研究

本文基于对振动流化床冷渣器现场工业性实验数据的分析，得出了该种冷渣器内气固表现换热系数的经验准则式。另外，根据能量守恒，本文还推导出了该种冷渣器出口气体及炉渣温度的计算公式，可用于其设计和校核。     

Numerical investigation on heat transfer characteristics of high-pressure syngas in the membrane helical-coil cooler of a 2,000 t/d gasifier

In this article, the heat transfer performance of a syngas cooler with membrane helical-coil heat exchanger was numerically studied. A method of combining piecewise simulation and full-scale simulation was proposed, and the influence of fly ash was considered. The models and the proposed method were validated by comparing simulation results with data from industrial test. The simulation results show that radiation accounts for 10–20% of the total heat transfer in the syngas cooler. The surface of inner channel is characterized with high convective heat-transfer coefficient and heat flux. In addition, the quality of produced steam could be significantly enhanced as the heat exchanger of upper group was changed from evaporating surface to superheating surface, and the cooling performance for syngas was hardly affected.     

电机径向通风的空气—空气冷却器传热计算

针对径向通风、管束整体为矩形排列的电机空—空冷却器建立了分区域的传热计算模型,给出了针对不同的内风路温度条件所采取的传热计算方法,采用优选取值法计算方法用于空—空冷却器分区域的传热计算。该计算模型的计算数据通过与实验数据的对比进行了修正。根据该计算模型编制了计算软件进行冷却器设计,目前的冷却器设计软件从换热及与风扇匹配角度来讲均可满足设计要求。     

CO_2跨临界水水热泵气体冷却器研究

为提高CO2跨临界循环水-水热泵的效率,对气体冷却器进行了研究.对原有管壳式气体冷却器建立了模型并计算了该气体冷却器沿管长的温度分布.对该气体冷却器进行了实验研究,并改变结构参数以提高气体冷却器的换热效率.计算结果显示CO2侧的换热系数沿管路存在峰值,但要低于水侧的换热系数,主要原因是流量小.增加换热管长,并减小管数,有利于管内换热系数的提高,而且压力降在可接受的范围.通过实验与计算值的对比,CO2出口温度计算偏差小于9%,水温出口温度计算偏差小于5.3%.     

滚筒冷渣机扬料板的技术特性研究

根据介绍了滚筒冷渣机使用的两节直板扬料板的技术特性。包括灰渣的动态安息角随扬料板方位角变化;扬料板持料量随扬料板弯角、方位角、滚筒转速、灰渣摩擦系数的变化;扬料板持料量随两节扬料板长度变化等两节直板扬料板设计的几何因子。采用实验室小型试验和150MW使用的工业滚筒冷渣机进行实验验证。实验结果证实了计算机模拟结论。     

Influence of CFB (circulating fluidized bed) boiler bottom ash heat recovery mode on thermal economy of units

CFB (circulating fluidized bed) boiler bottom ash contains large amounts of physical heat. A BAC (bottom ash cooler) is often used to treat high temperature bottom ash to reclaim heat, and to have the ash easily transported. The unit thermal economic indicators of three CFB power plants in China were derived based on heat balance calculation and analysis on the principled thermal system in turbine heat acceptance condition, taking the influence of two different bottom ash heat recovery modes into account. One of the two bottom ash heat recovery modes was the FBAC (fluidized bed ash cooler) mode, and the other was the RAC (rolling-cylinder ash cooler) mode. The results indicated that two modes both improved the thermal economy of units. Compared with the RAC mode, the FBAC mode obtained higher plant thermal efficiency, lower plant heat rate and less standard coal consumption. The standard coal consumption rate of the FBAC mode was less nearly 2 g/(kW h) than the RAC mode in the three CFB power plants, when the net calorific power of standard coal was 29.27 MJ/kg.     

Modeling of the Regenerative Heat Flow of the Wall in Direct Fired Rotary Kilns

An analytical one-dimensional model was developed to predict the effect of the different kiln variables on the regenerative heat transfer by the wall in a rotary kiln. The basis of this model is introducing a lumped capacity layer with infinite conductivity in radial direction. The thickness of this layer is determined from the heat penetration in a semi-infinite body. The parameters considered are kiln diameter, rotational speed, filling degree, material properties of the wall, and gas-to-wall and wall-to-solid heat transfer. From the model, it can be concluded that in technical rotary kilns, the regenerative heat transfer by the wall is much smaller than the direct heat flow from the gas. Nevertheless, under the slumping condition and in laboratory kilns, the effect of the wall can be up to 40%.