2。2 整体方案实现文献综述

由于省煤器设计是锅炉整体设计的一部分，我们这里只讨论省煤器，故在某些数据上我们直接设定。在整个设计省煤器环节中，参考了《锅炉课程设计指导书》。

首先，进行省煤器的结构尺寸设计，平面图详见第三章。之后选取开滦洗中煤作为燃烧原煤，分析洗中煤煤质数据并进行燃料燃烧计算。通过计算得到的燃料特性可以作为省煤器热力计算的数据来源。然后对省煤器的计算进行校核，根据传热方程计算对流传热量，并判断低温省煤器出口水温度与假定省煤器进口水温度计算误差是否＜10％。

在省煤器设计完成之后，利用workbench画出省煤器的三维模型。但是在后续的模拟设计中会出现许多问题。

(1)省煤器的蛇形管设计管子较多，约有900根管子，在ANSYS建模时占用大量的时间，因此将模型简化可以直观清晰。

(2)设计的管子尺寸较长较细，在箱体中进行网格化分由于距离太近，尺寸太小的缘故，会出现无法细化的问题，对此利用相似原理，对管子模型放大，即先将蛇形管采用较大的尺寸进行模拟。然后对比模拟结果。这样对于模拟和网格细化会有更直观的结果。在后续操作中再采取原模型的部分管道进行模拟，使结果更为可信。

省煤器类型为低温省煤器，联箱的材料选取铸铁，锅炉额定蒸发量为10 kg/s，

2。3 省煤器的选择

省煤器的分类和布置方式较多，在第一章已经提出，但本文只采取一种省煤器进行设计模拟。

(1)省煤器的管子一般采用铸铁和钢管制成，本设计中由于管中流体温度不超过100摄氏度，属于非沸腾式，同时压力≤2。5MPa，故而采取铸铁材料更为合适。

(2)蛇形管采用立式布置，烟气自上而下通过，有利于管道部分截取，对流固耦合模拟提供了便利的条件。

(3)管内水的流向为逆流式，即水由下而上，这样布置增加平均传热温差，使传热强化，对模拟分析更为有利。

(4)翅片管在设计时较繁琐，建模和网格划分也有一定的难度。故管子的外形选取光管式。

(5)锅炉额定蒸发量为10 kg/s。

故省煤器最终选取类型为非沸腾逆向水流，竖直布置的铸铁式光管低温省煤器。

2。4 流固耦合的问题分析

为了直观的看出蛇形管和工质之间的流固耦合情况，建立的模型必须能够实现ANSYS的流固耦合设定过程。一般省煤器的蛇形管都较长较细，单位为mm，这有可能会导致网格化分过程中出现问题，另外由于蛇形管根数较多，排列密集，在模拟计算过程花费时间也较大。为了防止问题的出现，同时增加数据可信性和比较性，采取以下方法：

(1)截取蛇形管部分段进行流固耦合模拟，可取两弯头三根管。来自~优尔、论文|网www.youerw.com +QQ752018766-

(2)采取简化模型，对部分管段进行简化操作，这样便于网格划分，也便于数据比较。

(3)对管子的材料选取可以换成铝，使管内的耦合情况较容易的描绘出来。

得出最终的数据之后，将结果图绘制成折线图，针对速度的变化进行分析，提出省煤器改造意见。