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生物質(zhì)顆粒燃料飼料配方新聞動(dòng)態(tài)

 

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生物質(zhì)燃燒與傳熱強(qiáng)化的試驗(yàn)及數(shù)值模擬摘要

發(fā)布時(shí)間:2014-07-28 08:03    來(lái)源:未知

    與煤、石油等傳統(tǒng)的化石能源相比,生物質(zhì)能源不僅是可再生的清潔能源,而且開(kāi)發(fā)潛力巨大。隨著近年來(lái)成型技術(shù)及燃燒技術(shù)的發(fā)展,生物質(zhì)能的開(kāi)發(fā)和利用越來(lái)越受到人們的重視。尤其對(duì)于廣大的農(nóng)村地區(qū)來(lái)說(shuō),作為主要的生活用能來(lái)源,生物質(zhì)能扮演著重要的角色。由于形成條件及形成過(guò)程不同,生物質(zhì)與煤的成分和結(jié)構(gòu)不相同,決定了其燃燒設(shè)備在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、空氣供給等方面與燃煤鍋爐有所不同。目前生物質(zhì)能的利用以直接燃燒為主,燃燒過(guò)程中存在諸多問(wèn)題,其中,以受熱面上的沉積問(wèn)題最為嚴(yán)重,不但阻礙了受熱面的熱量傳遞,而且對(duì)鍋爐效率產(chǎn)生影響,富通新能源專業(yè)生產(chǎn)銷售秸稈顆粒機(jī)木屑顆粒機(jī)秸稈壓塊機(jī)生物質(zhì)顆粒燃料成型機(jī)械設(shè)備,同時(shí)我們還大量銷售農(nóng)作物秸稈顆粒燃料與純木屑顆粒燃料等。
    本文在自行設(shè)計(jì)的氣化燃燒爐上進(jìn)行了相關(guān)試驗(yàn)研究。燃燒方式為逆向燃燒,燃料從上部送至燃燒室,燃燒空氣從頂部強(qiáng)制鼓入,新燃料受下面已燃燒的燃料層的預(yù)熱、干燥,進(jìn)而著火燃燒。首先對(duì)玉米秸稈、棉稈及木屑生物質(zhì)顆粒燃料進(jìn)行了工業(yè)分析、元素分析及熱值的測(cè)定。其次,利用熱電偶測(cè)量爐排及爐膛內(nèi)的煙氣溫度,利用煙氣分析儀測(cè)量煙氣中的CO濃度,研究爐排面積熱負(fù)荷、爐膛容積熱負(fù)荷、燃料含水量及過(guò)量空氣系數(shù)對(duì)燃燒過(guò)程的影響,確定了適用于生物質(zhì)燃燒的爐排面積熱負(fù)荷、爐膛容積熱負(fù)荷及過(guò)量空氣系數(shù)。
    通過(guò)所建燃燒爐,研究了換熱表面污垢沉積對(duì)傳熱過(guò)程的影響,結(jié)果表明:污垢沉積層導(dǎo)致傳熱惡化,使傳熱系數(shù)大幅降低。以換熱表面的污垢增長(zhǎng)率為指標(biāo),試驗(yàn)研究了燃料種類、燃料粒度、煙氣速度對(duì)沉積的影響,總結(jié)了引起換熱表面灰沉積的原因。針對(duì)燃燒爐沉積問(wèn)題嚴(yán)重、傳熱不足的缺點(diǎn),采用換熱管內(nèi)插旋轉(zhuǎn)扭帶的方法強(qiáng)化傳熱。利用CFD技術(shù),建立了扭帶管內(nèi)流體流動(dòng)的三維物理模型及數(shù)學(xué)模型,對(duì)扭帶管及光管內(nèi)流體的溫度場(chǎng)及速度場(chǎng)進(jìn)行分析,結(jié)果表明:扭帶管內(nèi)流體做三維螺旋運(yùn)動(dòng),相同高度截面上軸向速度、切向速度及徑向速度均高于光管;扭帶降低了流體截面的平均溫度,強(qiáng)化了傳熱。根據(jù)模擬結(jié)果分析了傳熱系數(shù)及阻力系數(shù)隨雷諾數(shù)的變化規(guī)律,以傳熱與流動(dòng)性能比作為評(píng)價(jià)指標(biāo),確定了扭帶的最佳結(jié)構(gòu)尺寸。
    最后,對(duì)內(nèi)插旋轉(zhuǎn)扭帶的換熱管進(jìn)行試驗(yàn),結(jié)果顯示扭帶使換熱管的傳熱系數(shù)提高35.9%。旋轉(zhuǎn)的扭帶具有清除換熱表面污垢的作用,清灰后傳熱系數(shù)提高約20%,減少了換熱表面的灰沉積,提高了熱能利用率。
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