高溫煙氣在爐內(nèi)輻射傳熱與流動特性研究.pdf

1、某些利用高溫煙氣進行輻射換熱的工業(yè)鍋爐因其能耗大、運行成本高等問題，需要進行節(jié)能改造，其改造要求是:改造后的鍋爐能產(chǎn)生干凈高溫煙氣，高溫煙氣的熱量主要是通過輻射換熱方式釋放出來，換熱過程中煙氣不能直接沖刷換熱面。本文介紹了一種實驗型水煤漿液態(tài)排渣旋風爐，旋風爐分為三個部分:前置室、水平煙道和輻射室，水煤漿在前置室燃燒產(chǎn)生高溫煙氣，輻射室用來模擬工藝生產(chǎn)過程。文中論述了水煤漿、旋風爐的技術(shù)特點和利用情況，因需要利用PIV技術(shù)研究高溫煙氣對

2、換熱面沖刷的影響，文中介紹了PIV測速技術(shù)的發(fā)展和利用現(xiàn)狀。
　　 為了解水煤漿旋風爐輻射室傳熱情況，分析煙氣和模擬介質(zhì)的傳熱效果。在旋風爐上進行了燃水煤漿實驗工況，該實驗工況主要測定了爐膛的煙氣溫度分布、爐壁及冷卻管壁面溫度。實驗結(jié)果表明，爐內(nèi)的溫度場水平方向分布均勻，未出現(xiàn)局部高溫區(qū)，能滿足旋風爐運行要求;為驗證水煤漿旋風爐燃燒天然氣的可行性，進行了天然氣實驗工況，實驗結(jié)果表明水煤漿旋風爐能安全運行。通過對比不同過量空氣系數(shù)

3、和不同燃料試驗工況的吸熱量可知，在滿足換熱要求的情況下，可以通過提高過量空氣系數(shù)來降低輻射室煙氣溫度、爐壁和換熱管溫度，提高旋風爐運行的安全性。
　　 為研究進入輻射室的高溫煙氣是否會直接沖刷換熱管，驗證煙氣分流器是否達到設(shè)計要求。利用(PIV)粒子圖像測速技術(shù)對水煤漿旋風爐高溫煙氣通過分流器的流場特性進行了實驗研究，實驗選取煙氣中的高溫顆粒（粒徑約為5um）為示蹤粒子，測量了不同負荷下煙氣通過分流器的流場特性。通過研究發(fā)現(xiàn)，煙