新型贴壁风装置的结构设计及优化模拟1

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1、第31卷第2期动力工程学报V0l_31No．22011年2月Feb．2011JournalofChineseSocietyofPowerEngineering文章编号：1674—7607(2011)02—0079—06中图分类号：TK224．9文献标识码：A学科分类号：470．30新型贴壁风装置的结构设计及优化模拟张知翔，成丁南，王云刚，赵钦新(西安交通大学能源与动力工程学院，西安71O049)摘要：提出一种用于防止电站锅炉水冷壁高温腐蚀的新型贴壁风装置，对其原理和特点进行了详细说明，并基于Fluent平台、利用Realizablek-e湍流模型对贴壁风装置的结构和性能进行

2、了优化．结果表明：翅片相对间距z／L一0．5、短翅片相对高度口／A一0．7、长翅片相对高度／H=0．9时，新型贴壁风装置的性能最优；水冷壁管金属物性对其性能的影响可以忽略；喷口材料物性对其性能影响很小；贴壁风温度越低，装置性能越好；该新型装置能明显降低贴壁风用量，降低喷口温度．关键词：新型贴壁风装置；结构；性能优化；数值模拟StructureDesignandOptimizingSimulationofaNewTypeClosing—to-wallAirDeviceZHANGZhi—xiang，CHENGDing—nan，WANGYun—gang，ZHAOQin—xin(S

3、choolofEnergyandPowerEngineering，XianJiaotongUniversity，Xi'an710049，China)Abstract：Anewtypeofclosing—to—wallairdeviceforpreventinghightemperaturecorrosionofwaterwallofutilityboilerwasproposedandtheprincipleandcharacteristicsoftheairdeviceweredescribedindetail．Thestructureandperformanceofth

4、eclosing——to——wallairdevicewereoptimizedbyusingRealizablek-eturbulentmodelbasedonFluentplatform．Resultsshowthatthenewtypeclosing—to—wallairdevicehasthebestperformancewiththerelativespaceofthefinI／L===0．5，therelativeheightoftheshortfina／A===0．7andtherelativeheightofthelongfinh／H一0．9．Theeffe

5、ctsofthephysicalpropertiesofwaterwalltubesonperformanceofthedevicecanbeneglected．Andthephysicalproperti(-sofnozzlematerialhavelittleeffectonperformanceofthedevice．Thelowerthetemperatureoftheclosing—to—wallairis，thebettertheperformanceofthedevicewillbe．Thenewtypedevicecansignificantlydecrea

6、sestheamountofclosing—to—wallairandthetemperatureofthenozzle．Keywords：newtypeclosing—to—wallairdevice；structure；performanceoptimization；numericalsimulation据统计，我国约80以上燃用贫煤锅炉存在着成泄漏和爆管，影响锅炉机组的安全运行．不同程度的高温腐蚀，超临界锅炉由于其炉膛热负目前，国内防止高温腐蚀的主要措施是采用耐荷高、水冷壁壁面温度高、炉内燃烧不均匀程度高，腐蚀高合金钢、渗铝管及在管外敷设防腐材料等表也存在巨大的高温腐

7、蚀隐患．燃烧器区域水冷壁发面防腐处理，提高水冷壁的抗腐蚀能力．但这些方法生高温腐蚀后，水冷壁壁厚减薄，强度降低，容易造都属于消极防护，同时费用较高．收稿日期：2010-05—17修订日期：2010—07—06基金项目：“十一五”科技支撑计划资助项耳(2006BAK02B03)作者简介：张知翔(1986一)，男，山西运城人，硕士研究生，主要从事电站锅炉高、低温腐蚀、流动和传热数值模拟及余热利用方面的研究电话(Te1．)：15109256747；E-mail：phoenix．ZZX@stu．xjtu．edu．an．·8