随燃尽率变化煤颗粒辐射特性计算的研究.doc

A Thesis Submitted in Partial Fulfillment of the Requirements for the Degree of Master of Engineering Study on the radiation properties of coal particles with the burnout rate changes Candidate: Wan Dayang  Major:  Thermal Power Engineering  Supervisor: Assoc. Prof. Cheng Qiang Prof. Zhou Huaichun Huazhong University of Science Techology Wuhan 430074, P.R.China December, 2012  独 创 性 声 明 本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及 取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包 含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出 贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明 的法律结果由本人承担。 学位论文作者签名：  年  月  日  学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即： 学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许 论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部 分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段 保存和汇编本学位论文。  保  密 □，在  年解密后适用本授权书。 本论文属于 不必威体育官网网址 □。 （请在以上方框内打“√”）  学位论文作者签名：  指导教师签名：  年  月  日  年  月  日   华 中 科 技 大 学 硕 士 论 文 摘 要 辐射换热是炉内燃烧最主要的传热方式。弥散在空间中的灰分和燃尽率不同的未 燃尽炭的混合悬浮粒子的辐射特性，对炉内煤粉燃烧辐射传热的精确计算有重要影 响。虽然单个煤粒的燃烧过程非常短暂，但是由于燃烧过程的不均匀性，从整个空间 来看，燃尽过程中的每一个状态都是一直存在的。因而研究不同燃尽率下煤颗粒的辐 射特性是极其有意义的。 随燃尽率变化的煤颗粒辐射特性的传统求解过程，一般都是基于等直径变密度和 等密度缩核这两种极限燃烧结构模型。利用实验测得的孔容积，对传统求解煤颗粒辐 射特性的模型进行改进，改进后的模型计算结果比传统模型更符合实际情况。 分别采用传统模型和改进后的模型，对五种烟煤、两种褐煤和一种无烟煤煤粉颗 粒在不同燃尽率下的辐射特性进行计算。发现粒径分布对颗粒辐射特性有重要影响。 随着颗粒粒径的增加，同一燃尽率下不同粒径颗粒的单色消光、散射和吸收效率曲线 仿佛都是在前一粒径对应曲线的基础上，沿波长递增方向拉伸平移后得到的。同一燃 尽率下的不同烟煤，其单色消光、散射和吸收效率随波长变化的趋势基本相同；这主 要是因为烟煤不同煤种之间各成分含量差异不大。而褐煤不同煤种之间辐射特性不具 有明显的相似性；这与褐煤结构复杂，不同褐煤之间各成分含量差异巨大有关。褐煤 的平均单色吸收效率随燃尽率呈现出一直减小的趋势。无烟煤单色消光、散射和吸收 效率呈现出随波长增大而增大的趋势。 关键词：煤颗粒辐射特性，燃尽率，等直径变密度模型，等密度缩核模型 I  华 中 科 技 大 学 硕 士 论 文 Abstract Radiation heat transfer is the main heat transfer mode of combustion in the furnace. The radiation properties of the suspended particles, which are mixture of ash dispersed in the space, and unburned carbon with different burnout rate, have an important influence on the accurate calculation of the radiation heat transfer in the furnace. Although the single carbon particle burns out fast, the burn-out states always exist in the big space due to the unevenness of the combustion. Thus it is o