水喷淋作用下小室火灾特性

采用全尺寸实验对水喷淋作用下的小室火灾特性展开研究,揭示了小室内烟气的平均温升、O2体积分数、CO体积分数的变化规律以及溢出烟气在大空间内的充填规律.结果表明,低于临界喷淋压力,水喷淋的作用主要是控火,高于此压力,水喷淋的作用主要是灭火;水喷淋可以有效降低小室内的温度,但是也会产生大量的烟水混合气;CO体积分数在水喷淋作用后会急剧增加,控火时存在两个峰值,灭火时只有一个峰值;喷淋压力低于临界压力,CO生成量随着压力的增加而增加,喷淋压力高于临界压力,CO生成量随着压力的增加而减少,在临界压力时CO生成量达到最大;从小室溢出的烟气能在300 s左右从27m下降到3m的高度,烟气生成量与CO生成量的变化趋势一致.     

喷淋烟气层的积分稳定判据与实验验证

利用PdyU/USTC大空间实验厅内的水.烟耦合作用实验台,测量了不同喷淋压力下的烟气层温度和厚度;结合理论分析,提出了以喷头正下方单位面积总拖曳力和总浮力之比D0/B0作为烟气层稳定性判据,得到了烟气层状态与D0/B0之间的关系.同时,对烟气层失稳的内在驱动力、失稳状态的空间分布及失稳状态下的烟气表现形式进行了探讨.结果表明,D0/B0<1时,烟气层能保持稳定;D0/B0>1时,烟气层发生失稳.单位面积总拖曳力和总浮力之间的差值是烟气层失稳的内在驱动力.烟气层失稳状态具有空间不均匀性,失稳状态下,烟气层厚度与D0/B0呈近似指数增长关系.     

机械排烟控制小室火灾烟气的实验研究

采用全尺寸实验对较大火源功率下机械排烟控制小室火灾烟气的效果进行了研究.根据小室内的温度分布特点以及所稳定的烟气层高度,通过实验数据和计算结果的对比,分析了较大火源功率下3种经典羽流模型在小室机械排烟过程中的适用范围.结果表明,在火源功率大于250 kW时,Heskestad模型的计算值与实验值符合较好,并进一步对实验数据进行拟合,修正了Heskestad模型,从而得出较大火源功率下,控制烟气从小室溢出所需要的风机风量与火源功率以及所控制的烟气层高度之间的半经验关系式.     

火电厂锅炉排烟温度升高对静电除尘器效率影响的探讨

火电厂排烟温度升高对静电除尘器效率产生一定影响，通过分析烟温升高对飞灰比电阻、烟气流量、烟气粘度及驱进速度的影响，来确定排烟温度升高对静电除尘效率的影响，对同类型电厂改造具有一定的借鉴意义。     

喷水排烟作用下孤岛火灾行为及烟气运动实验

针对大空间内孤岛火灾安全集中讨论的焦点问题,通过全尺寸实验的方法研究了喷水排烟作用下大空间内孤岛火灾行为及烟气运动过程.分别设置不同火源功率、有无排烟喷水、不同排烟量、不同喷头类型及工作压力等条件而开展了全尺寸的对比性实验,并理论分析了排烟和喷水存在情况下的室内火灾动力学平衡的变化.结果表明:无排烟喷水时孤岛火灾增长迅速,在1.3 MW时可达到轰燃温度;不同喷头类型时孤岛内火灾行为特征及灭火规律表现不同;高速水雾喷头喷射会扩展羽流区半径及加强烟气分界面热分层失稳;喷头类型是灭火关键因素,增加喷头工作压力和排烟量可以降低室内温度,但效果不明显;规范设计孤岛排烟量(20 ACH)和喷水条件(标准喷头、0.05 MPa)存在一定的不足.全尺寸实验验证了排烟喷水作用可以有效地控制孤岛火灾对大空间影响.     

褐煤水分对锅炉热力性能的影响

褐煤具有水分大、热值低等特点,直接燃烧时,会降低燃烧温度,增加排烟热损失,降低锅炉效率,增加煤耗量.本文研究了褐煤水分对燃料热值、锅炉烟气量、炉膛温度、锅炉排烟热损失、锅炉效率、锅炉耗煤量等的影响规律.计算表明,水分增加时,燃料热值、锅炉效率、绝热燃烧温度降低,而排烟热损失、总烟气量、燃料耗量增加.以扎赉诺尔褐煤为例,得到了褐煤锅炉几个主要热力参数的变化.     

ASME PTC4.3标准若干问题的探讨

烟气侧效率和空气侧效率表征空气预热器的换热能力,在空气预热器性能考核中起到重要作用,而空气预热器漏风率对排烟温度有一定的影响。ASME PTC4.3标准中利用实测数据进行烟气侧效率的计算,该方法容易受到空气预热器本体以外因素的影响,且没有考虑到空气预热器漏风率对排烟温度的影响。对传统计算方法提出质疑,提出了一种修正的烟气侧效率和空气侧效率计算方法,利用空气预热器漏风率对排烟温度进行了修正,剔除了部分外界因素对空气预热器本体性能的影响,并通过大量试验对两种方法进行了对比。     

转炉高温烟气除尘文氏管喷淋降温流动与传热性能分析

文氏管内部的流动与传热较为复杂,不仅涉及喷淋液滴与烟气在流动过程中的相互作用,而且涉及喷淋液滴遇到高温烟气发生相变进行的传热传质。视烟气为连续相,喷射液滴为离散相,考虑连续相与离散相在质量、动量和能量的相互作用,建立了转炉烟气文氏管喷淋降温三维瞬态数学模型。通过数值模拟,获得了文氏管内部压力、温度、速度和水蒸气摩尔分数分布,得到了不同烟气量、不同喷射水量条件下,文氏管压力损失和出口温度与挡板开度之间的关系。     

纯低温余热发电系统热工参数的设计优化

通过建立低温余热发电系统的热力学模型,定量分析和对比了不同热丁参数对低温余热发电系统设计性能的影响.研究表明:进口烟气温度、蒸汽压力以及节点温差是影响纯低温余热发电系统设计性能的主要热工参数,其它热工参数对系统性能的影响很小;提高进口烟气温度、降低蒸汽压力或减小节点温差,均可显著降低设计出口烟气温度,从而增大蒸发量,提高热效率;但是当系统对最低排烟温度有要求时,蒸汽压力和节点温差存在下限值.     

室内火灾机械排烟效果的模型计算与实验研究

研究了机械排烟情况下,室内烟气层保持在一定高度时,机械排烟速率和羽流卷吸速率的关系,并采用不同羽流卷吸模型和溢流模型,计算一定排烟速率下、不同火源功率时烟气层的稳定界面高度．在一个具有一定通风口高度的全尺寸普通房间内进行了实验,通过实验结果和计算结果,分析了机械排烟对烟气的控制效果,讨论了机械排烟情况下受限空间内的羽流模型的适用情况,同时对影响模型计算结果的一些因素进行了分析．