發(fā)布時(shí)間：2021-10-17 08:16

　　鍋爐作為消耗燃料向外輸出熱能的密閉設(shè)備,在發(fā)電、傳熱、供汽等工業(yè)生產(chǎn)和居民生活等方面有著不可或缺的地位。然而,為防止腐蝕造成的嚴(yán)重事故,要求鍋爐運(yùn)行環(huán)境的pH在保持10以上,這使得鍋爐,尤其是熱水鍋爐（進(jìn)水和補(bǔ)水管控不嚴(yán)）在運(yùn)行過程中傳熱面易產(chǎn)生結(jié)垢問題,垢層在傳熱面上沉積會(huì)降低傳熱效率,極大增加鍋爐能耗。因此,評(píng)價(jià)鍋爐結(jié)垢程度和開發(fā)性能優(yōu)異的鍋爐阻垢劑對(duì)鍋爐的安全、節(jié)能、保護(hù)環(huán)境及確保工業(yè)設(shè)備維持高效穩(wěn)定的運(yùn)轉(zhuǎn),具有重要的意義。目前鍋爐結(jié)垢的評(píng)價(jià)方法主要包括垢重法和垢層測(cè)厚法,測(cè)量過程都需要鍋爐停爐所以無法實(shí)現(xiàn)對(duì)鍋爐結(jié)垢程度的實(shí)時(shí)測(cè)評(píng)。為解決這一問題,本文參考用于測(cè)量工業(yè)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)換熱設(shè)備結(jié)垢程度的污垢熱阻原理,建立了一種通過測(cè)量傳熱界面的污垢熱阻,進(jìn)而實(shí)時(shí)評(píng)價(jià)鍋爐結(jié)垢程度的方法。設(shè)計(jì)了一種簡(jiǎn)單的鍋爐模擬傳熱裝置,建立傳熱模型并用污垢熱阻法測(cè)量不同水質(zhì)下傳熱過程中污垢的沉積。結(jié)果表明:模擬裝置加熱器傳熱面上的污垢熱阻隨控溫時(shí)間的增加而升高,結(jié)垢行為最終達(dá)到沉積-脫附平衡,經(jīng)計(jì)算此時(shí)的污垢熱阻為7.24=10-3m2·K/W。這之后污垢熱阻處于上升下降的往復(fù)循環(huán),不在有大幅度的上升... 

【文章來源】：北京化工大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：95 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－２工業(yè)鍋爐汽水循環(huán)圖??１－鍋爐，２－省煤器，３－除氧器，４－給水泵，５－熱交換器，６－給水箱，７－鈉離子交換器，８－原水泵??

２實(shí)驗(yàn)部分??ｒ——??４?＼?＝＝＾＾－３??醒神■?Ｍｓｐｌｉｌ?■?屋??５?１?■ｓｌｉＭ．ＭｓｉｉＫＩ??圖２－１污垢熱阻動(dòng)態(tài)測(cè)評(píng)裝置圖；１－水溫探頭，２－加熱管壁溫探頭，３？加熱管，４－壁溫顯示器，５－水??溫控制器??Ｆｉｇｕｒｅ?２－１?Ｄｙｎａｍｉｃ?ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ?ｄｅｖｉｃｅ?ｆｏｒ?ｆｏｕｌｉｎｇ?ｔｈｅｒｍａｌ?ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ；?１－?ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ?ｐｒｏｂｅ?ｆｏｒ?ｗａｔｅｒ，?２－??ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ?ｐｒｏｂｅ?ｆｏｒ?ｈｅａｔｉｎｇ?ｐｉｐｅ，?３－ｈｅａｔｉｎｇ?ｐｉｐｅ，?４－ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ?ｄｉｓｐｌａｙ，?５－?ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ?ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ?ｆｏｒ?ｗａｔｅｒ??２．２．２污垢熱阻法??用標(biāo)準(zhǔn)濃度的氯化鈣溶液調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)水樣硬度。加入適量實(shí)驗(yàn)水樣于２Ｌ燒杯中，標(biāo)記??初始液面刻度。按設(shè)計(jì)的污垢熱阻測(cè)量裝置（圖２－１）搭建，設(shè)置控溫器實(shí)驗(yàn)水樣溫度為??８０°Ｃ，加熱管和水樣測(cè)溫探頭的位置固定，另一溫度探頭固定于管壁槽內(nèi)用以測(cè)壁溫，??開始實(shí)驗(yàn)。并每隔１小時(shí)加入實(shí)驗(yàn)水樣補(bǔ)充蒸發(fā)所損失的水量。每隔２小時(shí)記錄一次溫??度變化過程，由于整個(gè)裝置為敞開體系，溫度控制器的控溫存在一定的溫度感應(yīng)范圍，??將到其最低溫感溫度，控溫器開始加熱，當(dāng)水溫達(dá)到其最高溫感溫度，則停止加熱，是以??整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程就是一個(gè)不斷升溫－降溫的溫度變化過程，溫度數(shù)據(jù)按２．２．４所述三點(diǎn)法記??錄（每次記錄溫度時(shí)燒杯中實(shí)驗(yàn)水樣液面刻度保持一致），并按傳熱模型計(jì)算污垢熱阻變??化，從而得以監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程結(jié)垢變化情況。??２．２．３測(cè)評(píng)裝置的穩(wěn)定性評(píng)價(jià)??選用去離

?２實(shí)驗(yàn)部分???Ｔ／°Ｃ?Ａ??：：翁八ｉ??！?Ｉ?Ｉ??Ｉ?Ｉ??〇１?：?！?？?ｏ１?１?？??七１?＾２?ｔ／ｓ?ｔ／ｓ??圖２－２測(cè)評(píng)裝置的溫度數(shù)據(jù)曲線（左）；鍋爐實(shí)際運(yùn)行溫度曲線（右）??Ｆｉｇｕｒｅ?２－２?Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ?ｄｅｖｉｃｅ?ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ?ｍｅｔｈｏｄ（ｌｅｆｔ）；?Ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ?ｍｅｔｈｏｄ?ｏｆ?ｂｏｉｌｅｒ?ａｃｔｕａｌ?ｏｐｅｒａｔｉｏｎ??ｄａｔａ（ｒｉｇｈｔ）??２．２．６鍋爐實(shí)際運(yùn)行測(cè)評(píng)??通過動(dòng)態(tài)測(cè)評(píng)裝置對(duì)污垢熱阻法用于測(cè)量水質(zhì)硬度參數(shù)和監(jiān)測(cè)加熱器結(jié)垢行為的可??行性進(jìn)行驗(yàn)證，而后再將此方法用于監(jiān)測(cè)鍋爐實(shí)際運(yùn)行過程中的結(jié)垢導(dǎo)致的加熱器表面??溫度變化情況來評(píng)價(jià)污垢熱阻法在工業(yè)生產(chǎn)中的可應(yīng)用潛力。??驗(yàn)證污垢熱阻法在鍋爐實(shí)際運(yùn)行過程中的可應(yīng)用性實(shí)驗(yàn)，以小型電加熱鍋爐為實(shí)驗(yàn)??對(duì)象，通過控制水質(zhì)、實(shí)驗(yàn)溫度、ｐＨ和流速來觀察加熱器溫度曲線的變化情況，運(yùn)行過??程如圖２－３所示。進(jìn)行九組正交實(shí)驗(yàn)水質(zhì)參數(shù)如表２－３所示，測(cè)試系統(tǒng)每隔３０秒自動(dòng)記??錄加熱器的壁溫，鍋爐控溫時(shí)間持續(xù)２００ｈ，擬合鍋爐在不同運(yùn)行條件下所得的時(shí)間－溫度??數(shù)據(jù)進(jìn)行比較來研宂污垢熱阻與結(jié)垢行為的關(guān)系。與本文設(shè)計(jì)的模擬裝置相比，實(shí)際鍋??爐循環(huán)水量大且為密閉系統(tǒng)，這使得加熱器壁溫可測(cè)量范圍變大，更容易體現(xiàn)污垢熱阻??的變化。??｜！７?；１?敗??￣￣￣ｊ??ｉ?…，十．Ｓ控ｉ??原水?〇?Ｈ－＼?ＩＩｈＩ?！?！?＾?ｍ?：??圖２－３鍋爐裝置運(yùn)行流程示意圖??Ｆｉｇｕｒｅ?２－３?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｏｐｅｒａｔｉｏｎ?ｏｆ

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
[1]聚合物硅垢阻垢劑的合成與性能研究[D]. 邱同同.山東大學(xué) 2019
[2]熒光示蹤型水處理劑的合成與性能研究[D]. 李元鎮(zhèn).山東大學(xué) 2018
[3]高分子聚合物流變特性研究與應(yīng)用[D]. 曾一芳.成都理工大學(xué) 2018
[4]大型鍋爐燃燒系統(tǒng)的支持向量機(jī)建模方法的研究[D]. 謝碧霞.華北電力大學(xué) 2018
[5]ESA/IA/AMPS共聚物的合成及其與磁場(chǎng)、靜電場(chǎng)協(xié)同阻垢作用研究[D]. 高美玲.河北工業(yè)大學(xué) 2017
[6]綠色聚合物阻垢劑的合成及其阻垢性能的研究[D]. 王婭.武漢工程大學(xué) 2016
[7]綠色膜用阻垢劑的制備與評(píng)價(jià)研究[D]. 昌誠(chéng).山東建筑大學(xué) 2015
[8]聚環(huán)氧琥珀酸的改性及其阻垢機(jī)理的研究[D]. 安良海.內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué) 2014
[9]鍋爐鋼材腐蝕破壞及機(jī)理研究[D]. 劉炳偉.鄭州大學(xué) 2013
[10]阻鈣垢聚合物的合成與性能研究[D]. 鄒瑋.長(zhǎng)江大學(xué) 2013



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