反應(yīng)條件對灰污層導(dǎo)熱系數(shù)影響的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、在我國當(dāng)前的能源結(jié)構(gòu)中,煤炭一直占著主導(dǎo)地位。從現(xiàn)已探明的能源儲備上看,未來相當(dāng)長的一段時間內(nèi),這種狀況都不會發(fā)生變化。但在電力領(lǐng)域內(nèi),依靠傳統(tǒng)的煤炭發(fā)電技術(shù)已經(jīng)不能滿足當(dāng)今國際對環(huán)境保護(hù)的迫切要求。在目前所有的潔凈煤發(fā)電技術(shù)中,整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)(IGCC)以其高效率、低污染等眾多優(yōu)點(diǎn)而受到人們越來越多的關(guān)注。
　　在IGCC的氣化島中,廢熱鍋爐是對上游氣化爐出口的高溫合成氣進(jìn)行顯熱回收的設(shè)備,其運(yùn)行情況直接關(guān)系到整個系統(tǒng)的發(fā)電

2、效率和穩(wěn)定性。然而,在廢熱鍋爐設(shè)計中受熱面的布置需考慮管壁積灰對傳熱的影響。由于IGCC系統(tǒng)中高溫、高壓、強(qiáng)還原性的環(huán)境特點(diǎn)使得灰渣表現(xiàn)出完全不同于煤粉鍋爐的物化特性。因此,用鍋爐設(shè)計中的灰污系數(shù)就很難做出準(zhǔn)確的熱阻判斷。而環(huán)境條件對灰渣導(dǎo)熱影響的研究還很少。
　　本文通過自行搭建的試驗(yàn)臺測量了不同煤種在不同條件煤灰樣品的導(dǎo)熱系數(shù),分析了溫度、空隙率、環(huán)境氣氛、灰成分以及壓力等因素對灰渣導(dǎo)熱系數(shù)的影響。結(jié)果顯示:在還原性氣氛下灰渣

3、的導(dǎo)熱系數(shù)會隨溫度的升高而在增大,其導(dǎo)數(shù)值分布在0.35～0.65W/m·K之間;且灰樣的熱處理溫度越高、環(huán)境壓力越大、空隙率越小,則其導(dǎo)熱性能也越強(qiáng);灰成分由于決定著灰的熔融特性而對導(dǎo)熱系數(shù)有一定的間接影響;另外,通過與空氣氣氛下測量結(jié)果的比較,發(fā)現(xiàn)在還原性氣氛下,由于灰渣的熔融特征溫度會下降而使其導(dǎo)熱系數(shù)增大。
　　另外,還將已有的多孔介質(zhì)模型應(yīng)用到灰渣導(dǎo)熱系數(shù)預(yù)測上。結(jié)果發(fā)現(xiàn)Maxwell模型和Verma模型的計算結(jié)果與實(shí)測