增压锅炉过热器强化传热机理及热力计算方法研究

利用热工基本原理分析了一定压力下烟气和过热器管束对流传热的机理，探讨适合于增压锅炉过热器的热力计算方法．根据质量守恒定律，通过烟气喷量流速uρ来计算Re数，进而计算烟气对流放热系数，从而避免了对烟气运动黏度ν的考虑．应用所选择的公式对某型增压锅炉进行了计算，计算结果和实际运行数据相吻合。     

宝钢自备电厂锅炉设备用高频焊接螺旋肋片管束的节能效果分析

本文阐述锅炉设备使用高频焊接螺旋肋片管束的效果。通过对宝钢电厂35万KW机组1~#锅炉省煤器与姚孟电厂30万KW机组2~#锅炉省煤器的比较,说明了高频焊接螺旋肋片管束在节能、省料和使结构紧凑方面的优越性,并介绍了这种管束在运行中的积灰情况,指出了在锅炉对流受热面中用它来替代常用光管管束的前景。     

JC40／3．82M型锅炉磨损分析及解决措施

本文针对锅炉的主要受热面、对流管束、水冷壁以及省煤器的磨损部位、磨损原因进行了观察和分析，并针对磨损部位拿出具体措施进行了改造，实际情况收到良好的效果。     

空气－水沿水平方向横掠垂直管束的流型及其转变

对空气－水混合物在壳侧沿水平方向横掠垂直管束的两相流流型及其转变特性进行了实验研究，管束为正方形顺排，管间距与管径之比为１．２８．对两相流流型进行了仔细的观察，并对流型进行分类，作出了流型圈，提出了各种流型转变的机理及相应的判别流型转变的无量纲准则式。     

空气—水沿水平方向横掠垂直管束的流型及其转变

对空气－水混合物在壳侧沿水平方向横掠垂直管束的两相流流型及其转变特性进行了实验研究管束为正方形顺排，管间距与管径之比为１．２８对两相流流型进行了仔细的观察，并对流型进行分类，作出了流型图，提出了各种流型转变的机理及相应的判别流型转变的地量纳准则式。     

表面加工管束的垂下液膜沸腾换热强化的实验研究

常压状态下，对饱和水和饱和Ｒ１１两种工质在光滑管束和两种机械加工管束上的垂下液膜的对流和沸腾传热特性进行了实验研究．发现在低热负荷条件下，加工管束的平均换热系数比光滑管提高了３～１０倍，具有显著的换热强化作用．其机理是，在低热负荷情况时加工管的表面出现了局部沸腾现象，从而使加工管的换热性能得到大幅度改善．     

表面加工管束的垂下液膜混腾换热强化的实验研究

常压状态下，对饱和水和饱和Ｒ１１两种工质在光滑管束和两种机械加工管束上的垂下液膜的对流和沸腾传热特性进行了实验研究，发现在低热负荷条件下，加 管束的平均换热系数比光滑管提高了３－１０倍，具有显著的换热强化作用，其机理是，在低热负荷情况时加工管的表现出现了局部沸腾现象，从而使加工管的换热性能得到大幅度改善。     

空气横掠高频焊接螺旋肋片管束时放热与阻力特性实验研究

对用于锅炉设备的对流蒸发受热面和省煤器受热面,在采用高频焊接螺旋肋片管束时,需要了解其放热与阻力特性。对用于自然循环锅炉对流蒸发受热面的该种管束,还须了解管束中每排的放热特性,以便算出各排的吸热量,为水循环计算提供依据。鉴于目前国内尚缺少国产高频焊接螺旋肋片管束的实验数据与资料,本文介绍作者应制造厂要求对一种结构的这类管束进行实验研究的情况。作者求得了该管束中各排的放热特性关系式,还求得了排数影响修正系数ε_z的计算式和该管束的放热特性关系式以及管束中平均每排的阻力特性关系式。文中还介绍了实验装置和方法,并采用差分法求得肋片效率;分析了实验结果,并与其他作者的算式进行了比较。     

浮头式废热锅炉工艺气传热特性的试验研究

浮头式废热锅炉工艺气侧的传热过程属于辐射状扩缩流横向冲刷管束的强迫对流换热，这种对流换热既不同于定截面流的横向冲刷管束的换热，又不同于一般的变截面流的横向冲刷管束的换热，文中用大比例尺（Ｍ１：２）模型测定了该换热过程的对流放热系数与雷诺数间的关孔试验结果表明这种流动方式强化了对流换热过程，辐射状扩压流的放热系数比平行流横向冲刷错列管束的放热系数增加１６％，而辐射状收缩流横向冲刷管束的放热系数比平行流横向冲刷错列管束的放热系数则增加４０％左右。     

大量不凝性气体存在时不同润湿性管束对流冷凝传热实验研究

为了实现工业中大量不凝性气体存在场合下蒸气的高效冷凝传热,建立了混合蒸气水平管束外对流冷凝传热实验系统,通过化学刻蚀与自组装方法对光管管束、2D肋管管束和3D肋管管束进行疏水与超疏水表面改性处理。当大量不凝性气体存在时,对不同润湿性管束表面的冷凝形式及管束间冷凝液流型进行可视化观测。实验研究了冷却水流速、混合蒸气流速、水蒸气体积分数等因素对不同润湿性的冷凝式换热器对流冷凝传热系数的影响,并分析不同水蒸气体积分数条件下管束效应的影响。通过实验研究发现,当大量不凝性气体存在时,冷凝液在管束间形成滴状流,水蒸气体积分数对不同润湿性的冷凝式换热器的对流冷凝传热特性影响显著,随着管排数增加,对流冷凝传热系数增大,管束效应对超疏水光管管束的强化作用最大,当水蒸气的体积分数约为11%时,9排超疏水光管管束的对流冷凝传热系数是单排的1.53倍,而当水蒸气体积分数约为23%时,9排超疏水光管管束的对流冷凝传热系数是单排的1.34倍。     

首排管径增大时顺排管束的对流换热

采用蔡升华质热比拟技术对首排管径增大时：ｓ１／ｄ＝３，ｓ２／ｄ＝１．１的顺排管束的强制对流换热进行了实验研究，管径比的范围为ｄ１／ｄ＝１．０～１．４４，Ｒｅｙｎｏｌｄｓ数的范围为３０００～１００００．通过对局部与平均换热系数的测量表明：首排管径增大时，后排管的换热与标准顺排管束相比显著增强；管径比越大，影响的排数越多；文中给出了３种管径比下的修正系数，本文的研究结果对解决现代大容量电站锅炉的对流过热器和屏式过热器的同片热偏差有着重要的意义。     

顺排管束外蓄冰过程的环水温度变化特性

通过对有限空间等间距水平顺排恒壁温管束外蓄冰过程的实验研究，揭示了环水温度和中管周围水温的变化特征和降温特点，明确了环水和上下管间水的降温过程存在的对流和密度反转现象，以及在蓄冷过程中管间流场的相互作用．实验结果表明在初始水温度较高时，环水和中上管间的水降温过程会存在明显的降温停滞现象，并出现不同温度的降温平台．降温停滞平台的长短与初始水温以及盐水温度的高低有关．     

关于横向冲刷清洁光管管束的放热计算

本文着重研究锅炉对流受热面中清洁光管管束的放热计算。首先,简要地论述对流换热计算的基本准则方程。作者分别对错列与顺列管束,就其放热规律及放热计算中各物理参数之间的关系进行了比较详细地研究,引用国外比较成熟的两种计算方法与有关资料和数据,对数据处理及其相应的充许误差范围,做了详细地分析,对有关准则数的变化范围及相应的指数和比例系数的确定,进行讨论,并对建立清洁光管管束的放热计算式提出具体的看法与建议。     

垂直上升内螺纹管中高压汽-水两相流截面含汽率的测量

利用四头内螺纹管构建了水平绝热管和垂直绝热管组合元件,在压力为11.3、14.2、21.5 MPa,质量流速为250~1 200kg/(m2·s),热负荷为50~300kW/m2的范围内,采用压差替代法对内螺纹管内垂直上升流动的高温、高压汽-水两相流进行了截面含汽率的测量,并分析了系统参数对截面含汽率的影响。与经典公式的计算结果对比发现,Zivi模型和我国电站锅炉水动力计算标准与试验数据相差较小,其中Zivi模型与文中试验数据误差小于15%。基于试验数据,分压力拟合了体积含汽率经验公式,与试验值相比绝大部分点的相对误差小于15%,在高干度区相对误差小于10%。研究结果表明,基于压差替代法,采用所提模型可以对垂直内螺纹管内高温、高压汽-水两相流体参数进行有效测量。     

防腐镀(涂)层管束表面对流凝结换热特性

为了考察低温烟气余热回收过程中防腐镀(涂)层管束表面的耐蚀性能和维持珠状凝结的能力,分别对紫铜管和Ni-P镀层、Ni-P-Cu镀层和聚四氟乙烯(PTFE)涂层管表面的腐蚀过程和含湿气体(水蒸气和空气混合,水蒸气质量分数为6%~16%)横掠这4种单排水平管束的对流凝结换热过程进行了实验研究及分析.结果表明:Ni-P镀层和Ni-P-Cu镀层管表面耐蚀性能明显优于紫铜管,PTFE涂层管表面具有最佳的耐蚀性能;Ni-P镀层、Ni-P-Cu镀层和PTFE涂层管束凝结换热系数比铜管管束分别提高5%~35%,14%~61%和10%~48%,具有明显促进珠状凝结的能力,Ni-P-Cu镀层管束具有最佳的凝结换热效果.在低温烟气余热回收的实际应用中,当烟气的腐蚀性较大时,优先选择PTFE涂层换热管束;当烟气的腐蚀性较小时,则首选换热效果最好的Ni-P-Cu镀层换热管束.对实验数据进行多元线性回归分析,得到了含湿气体横掠这4种单排水平管束的对流凝结复合换热实验关联式,关联式预测值与实验值的相对误差在±15%以内,因而关联式具有较高的准确性.     

横掠周期性密集管束流动换热的数值模拟

在较宽的雷诺数范围内,使用CFD软件、SIMPLE算法和QUICK格式,对流体横掠不同管间距的顺排密集型管束,在周期性充分发展段的流动换热进行了数值模拟.选用几何间距与经验公式中相同的管束模型进行计算,将数值结果与前人已存在的经验公式和实验结果进行比较,确保数值模拟方法的正确性.通过分析3种不同计算模型的流场、换热系数等,验证了针对高度密集管束采用周期性边界条件和对称性边界条件的合理性.将其与大间距顺排管束的流动换热特性进行对比,结果表明,密集管束换热系数最高可达大间距管束换热系数的3倍,可为工业上换热器管排布置方式提供参考.     

300MW燃煤锅炉受热面积灰监测与吹灰优化

锅炉受热面的积灰结渣会对锅炉机组正常运行产生不利影响.在四川广安发电厂300MW燃煤机组上,基于烟气压差法建立了尾部受热面的积灰监测模型,基于热平衡原理建立了对流受热面积灰监测模型,对受热面进行吹灰监测,根据监测结果提出吹灰优化模式.在采用该吹灰优化模式后,锅炉出口平均排烟温度降低2.98℃,锅炉效率相应得到提高.     

余热锅炉换热元件传热与阻力特性模化实验系统研究

为实现能源岛余热锅炉的优化设计，对其受热面中广泛采用的鳍片管高效换热元件的传热与阻力特性进行系统的研究．应用相似理论研制了鳍片管高效换热元件传热与阻力特性模化实验系统，并应用该系统对一定结构的螺旋鳍片管束进行了实验研究．结果表明，该系统的容量、结构、功能和测量精度能满足对各类鳍片管束及换热器的传热与流动工况进行模化实验研究的需要．     

基于有限元的钢管束混凝土短肢剪力墙 判定依据

近年来,在钢管束混凝土剪力墙的实际设计中,多将其视为普通钢筋混凝土剪力墙,仅以截面高厚比作为判定短肢剪力墙的依据,没有考虑其构造的特殊性.为探究适应其特点的钢管束混凝土短肢剪力墙判定依据,利用ABAQUS有限元软件对20个钢管束混凝土剪力墙试件的抗震性能进行研究.试验结果表明:钢管束混凝土短肢剪力墙的判定与墙厚、钢板厚度及截面高厚比3个因素有关.推导的相关公式可为钢管束混凝土剪力墙结构的实际设计应用提供参考.     

连线编辑部

正编辑:企业生产过程中,需使用锅炉,但锅炉在使用中会造成腐蚀,锅炉腐蚀会造成什么后果?如何预防?李锦:锅炉的水质不良会使其受到腐蚀,其后果如下:李锦1、锅炉的金属构件破损。锅炉的部件如水冷壁、对流管束和锅筒都有可能被腐蚀而变薄、凹陷甚至穿孔。2、增加炉中的结垢成分。锅炉的腐蚀产物主要是铁的化合物。这些化合物被炉水带到锅炉受热面上后,容易与其他杂质结成水垢,导致锅炉的传热效果差。3、导致垢下腐蚀。含有高价铁的水垢,容易引起与水垢接触的金属