裴 彬， 杨东伟， 郁鸿凌， 金 晶

(上海理工大学 能源与动力工程学院，上海 200093)

新型防磨装置对省煤器磨损减轻的模拟分析

裴 彬， 杨东伟， 郁鸿凌， 金 晶

(上海理工大学 能源与动力工程学院，上海 200093)

利用Ansys Fluent软件研究了省煤器内烟气流场的变化情况，确定了局部烟气流速过高区域，烟气流速过高会对省煤器管束造成极大的磨损，为此提出了一种新型防磨装置，并通过数值软件模拟了该防磨装置对省煤器管束磨损的减缓效果.结果表明：在省煤器加装该防磨装置后，局部烟气流速过高处的烟气流速减至8 m/s，省煤器管束的局部磨损问题得到了明显的改善.

省煤器； 新型防磨装置； 烟气流速； 管束磨损

Abstract： Ansys Fluent software was used to study the changes of flue gas flow field in an economizer, so as to determine the local area where the tube bundles had been worn by too high velocity of flue gas, following which, a new anti-abrasion device was proposed and its effectiveness was simulated by numerical method. Results show that after the anti-abrasion device is installed, the maximum flue gas velocity has been reduced to 8 m/s, resulting in obvious reduction of local abrasion in the tube bundles.

Key words： economizer; new anti-abrasion device; flue gas velocity; tube bundle abrasion

符号说明：

δmax——最大磨损厚度，mm

K——司托克准则数

μfh——烟气中飞灰质量浓度，g/m3

t——时间，h

μ——气体动力黏度，Pa·s

a——飞灰磨损系数

m——考虑金属抗磨性质的系数

βu——考虑烟气流速分布不均匀的系数

ρfh——飞灰质量浓度，kg/m3

d——管子直径，m

η——飞灰撞击率

βμ,fh——考虑飞灰质量浓度分布不均匀的系数

u——烟气流速，m/s

dfh——飞灰直径，m

锅炉运行过程中，燃料燃烧产生的烟气含有一定浓度的飞灰和未完全燃烧的燃料颗粒.当携带有飞灰和未完全燃烧燃料颗粒的高速烟气通过受热面时，颗粒会撞击受热面并削掉微小的金属屑，从而使受热面管壁逐渐变薄，即飞灰引起了受热面的磨损[1-3].

颗粒对受热面的撞击可分为垂直方向(法线方向)分力和切向方向(切线方向)分力[4].垂直方向的撞击会使管壁表面产生微小的塑性变形或显微裂纹，称为撞击磨损；……