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1、第23卷 第6期动 力 工 程Vol.23No.62003年12月POWERENGINEERINGDec.2003·辅机技术·文章编号:100026761(2003)0622810204三分仓空气预热器热力计算的研究周俊虎, 杨卫娟, 靳彦涛, 周志军, 曹欣玉, 岑可法(浙江大学能源洁净利用与环境教育部重点实验室,杭州310027)摘 要:给出了回转式三分仓空气预热器传热计算的模型和求解方法,并定义了三分仓空气预热器的传热系数和温压,屏蔽了空气预热器转子热容,给出了不涉及转子本身热参数的计算方法。该方法不仅有足够的传热计算精度,更适于三分仓空气预热器的积灰状态在线实时
2、监测。同时分析了转子单位时间热容Xr对三分仓空气预热器传热的影响。图5表2参5关键词:空气预热器;三分仓;再生式;热力计算;模型中图分类号:TK223文献标识码:A 三分仓回转式空气预热器是一种再生式空气气预热器的自身特点,建立其传热模型,并给出求预热器。它通过烟封道以及在空气预热器上下端解方法和步骤。板的布置,使转子具有烟气、一次风、二次风的31 建模个受热面通道区。三者分别对流经烟气和空气进行放热和吸热。三分仓式空气预热器的设计是考回转式空气预热器的漏风分为直接漏风和携虑一次风和二次风的出口温度基本相同,而一次带漏风。携带漏风是由于转子转动仓格中的风带风较二次风具
3、有一个流经制粉系统的历程和通流到了烟气侧,携带漏风的量很少,一般不大于压降,需要较高的风机压头。如此使一次风、二次1%;直接漏风则是由于密封问题导致的高压的风风分别由一次风机和二次风机提供,以分隔的受流向低压烟气。三分仓空气预热器中一次风压头热面受热,不相互混合,以达到降低风机电耗的目最高,会向烟气和二次风侧漏风,而二次风也会向的。这种方式目前已为大型锅炉的空气预热器所烟气侧漏风。一次风漏向二次风,只是高压风变成普遍采用。了低压风,不算是真正的漏风,而它们对烟气侧的[3]由于三分仓空气预热器是新近才出现的新事漏风才是真正的漏风。物,锅炉热力计算标准中并未给出三分仓回转式
4、空气预热器的传热计算标准方法。于是三分仓空气预热器的传热计算方法呈多样化,不同的研究[1]者得出了不同的方法。胡进等给出了三分仓空气预热器的一种数值解法,并对之进行了简化。但他们认为一次风、二次风的流量和通流面积的比例设计大致相等,可把三分仓空气预热器简化为图1 三分仓空气预热器示意图传统的两分仓空气预热器,显然使模型有了较大[2]图2是三分仓空气预热器的传热示意图。转的局限性,与实际有一定差距。程芳真等虽建立子转动时金属受热面依次经过烟气、一次风和二了三分仓回转式空气预热器的传热模型,但其目次风。其中T0、T1、T2是烟气侧入口、一次风侧入的是为了仿真,表现由于某一因
5、素变化引起的动口、二次风侧入口的金属受热面板沿高度方向的态响应过程。本文以锅炉热力计算标准的回转式空预器的计算方法为依照,针对三分仓回转式空平均壁温。Tgi、Tgo、T1i、T2i、T2o是烟气、一次风、二次风的进出口温度。$A1g、$A12是一次风向烟气、二收稿日期:2002206211修订日期:2003203224作者简介:周俊虎(1962-),男,浙江大学教授,博士生导师。次风的漏风,$A2g是二次风向烟气的漏风。©1995-2004TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved. 第6期动 力 工 程
6、 ·2811·T2+T0Q2=NPA2x2F(-Ta2)(3)2Qr=Q1+Q2(4)QrT1-T0=(5)Q1T1-T2T1-T0=QröCpöMön(6)ho=(hiDi-$AohAo+$Aihxi+Q)öDo(7)2 求解方法和步骤上面的三分仓空气预热器传热方程组是六元高次方程,它们彼此关联,用符号求解几乎是不现实的,而且即使得到解,也是让人费解的,没有实在意义。和一般的回转式空气预热器传热求解一样,我们这里采用跌代的求解方法,求解的流程如图3所示。在求解流程中,烟气与金属板的传热、一次风与金属板的传热、二次风与金属板的传热[4]均参照“锅炉热力计算标准(197
7、3)”进行,包括放热系数Ag、A1、A2和有效系数N的求解,这也是一个跌代求解的过程。值得一提的是,在求解烟气侧换热时,要考虑到空气预热器的保热系数。判断空气预热器传热计算是否结束,以二次风侧金属板出口温度与烟气侧金属板入口温度的差值是否图2 求解流程图小于某一个小值为准,且此值越小,误差越小。对 以空气预热器整体为对象,单独考虑烟气与于金属受热面重和转速大的空预器,此值应更小金属受热面的换热可得传热方程式(1),同样得一些。次风和二次风与金属板的传热方程(2)和(3)。空气预热器处于稳定状态时,可得能量守恒方程式(4)。由金属板放热和
