燃煤鍋爐熱工性能測試關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、工業(yè)鍋爐是我國重要的熱能動力設(shè)備之一。目前，國內(nèi)工業(yè)鍋爐燃料以煤炭為主，熱工性能測試能夠直接地反映鍋爐的運(yùn)行狀況，而流量測量的準(zhǔn)確性對鍋爐的運(yùn)行調(diào)節(jié)非常關(guān)鍵。本文基于 V法超聲流量檢測原理，采用實(shí)驗(yàn)研究與數(shù)值模擬相結(jié)合的方法對燃煤鍋爐進(jìn)水90°彎管后不同位置處流動狀態(tài)和測量的準(zhǔn)確度進(jìn)行研究，為工程實(shí)際流量的測量提供理論支撐。
　　首先在山西大同新信環(huán)保熱能有限責(zé)任公司搭建1:1的鍋爐進(jìn)水90°彎管流量測試試驗(yàn)臺，選取有代表性的7組

2、燃煤鍋爐進(jìn)水彎管，在不同的測試條件下，選用超聲波流量計測量彎管后不同位置處工質(zhì)的流量，同容積法測得的真實(shí)流量進(jìn)行對比，并分析各測點(diǎn)測量的準(zhǔn)確度。然后建立不同流量、不同彎曲半徑、不同管徑的鍋爐90°彎管物理模型，給定相應(yīng)邊界條件，采用有限體積法進(jìn)行數(shù)值模擬求解，分析彎管后工質(zhì)流動狀態(tài)的變化規(guī)律，并計算出測量段兩個探頭間采樣路徑的線平均速度值，經(jīng)過修正后作為該位置處的測量值，與管道入口速度進(jìn)行比較，得出相對誤差，用相對誤差曲線來衡量彎管后不

3、同位置處的測量準(zhǔn)確度。最后將實(shí)驗(yàn)結(jié)果和數(shù)值模擬結(jié)果對比，驗(yàn)證數(shù)值模擬的準(zhǔn)確性。
　　研究發(fā)現(xiàn)上游彎管導(dǎo)致工質(zhì)在彎頭處產(chǎn)生局部擾流，使下游管道內(nèi)的流動狀態(tài)呈非理想均勻分布，對流量測量的準(zhǔn)確性影響較大。用實(shí)驗(yàn)和數(shù)值計算得出的流量值均比理論值小，且不同測量位置的相對誤差在-16％～-0.7%之間。前10D范圍內(nèi)，測量的準(zhǔn)確度隨測試位置與彎頭間的距離增大而增加，10D后，測量的準(zhǔn)確度在4%以內(nèi)。同一測量條件下，流量測量的準(zhǔn)確度隨流量的增大