城市污水换热设备中铁细菌生长特性实验研究

针对城市污水应用中严重的换热设备结垢问题，设计了流道模型实验，利用称重法，分析不同温度下铁细菌污垢湿重和干重的变化，得出温度对铁细菌结垢速率的影响。实验结果表明，相同温度下，铁细菌污垢的生长曲线近似S型，存在明显的起始、输运、附着、剥蚀和老化过程，污垢总量维持动态平衡。不同温度下，铁细菌污垢的生长速率不同，在20～40℃范围内，温度越高，铁细菌的生长速度越快，产生的污垢总量也越多。

含K成分形成初始沉积层的数学模型及烟气条件影响分析

针对积灰初始沉积层形成的两种主要机理即凝结和热泳机理,建立了含K成分形成初始沉积层的数学模型,采用文献中的实验结果检验了模型,表明考虑沉积层厚度、表面温度随位置和时间的变化对模型预测有合理的改善。应用该模型研究含K气体成分和气溶胶颗粒在受热面上的沉积过程,并考察烟气中含K成分组成、烟温和烟速等因素的影响。研究表明,由于烟气中含K气体成分和气溶胶颗粒相对浓度的差异,凝结和热泳在沉积过程开始时都可能对初始沉积层的形成起主要作用,而在沉积过程后期热泳沉积则占据主导地位;烟温和烟速对含K成分沉积过程的影响相似,即较高的烟气温度和速度,其初期沉积速率高,而后期沉积速率相对低,形成的沉积层厚度较低。

热泳沉积的模型构建及其影响因素分析

针对锅炉受热面初始沉积层的热泳沉积机理建立了模型,采用文献中的实验结果及模型研究结果检验了模型的合理性,并通过考虑沉积层外表面温度随沉积层生长的动态变化改善了模型预测的准确性。结果表明:烟气温度和碱金属质量浓度高对热泳沉积表现为促进作用,烟气流速高对热泳沉积仅表现出微弱的促进作用;较高的管壁温度对热泳沉积表现为抑制作用;在相同的条件下,K2SO4的热泳沉积过程与Na2SO4具有高度的相似性,热泳沉积与气溶胶颗粒的组成成分无关;当气溶胶颗粒粒径小于1μm时,初始沉积层厚度与颗粒粒径的分布无关。