涂层材料瞬态传热实验与导热系数辨识

针对涂层-基体一体化的双层结构,为测试评估其中涂层材料的导热性能,提出基于瞬态平面热源法(transient plane source,TPS)的涂层材料导热系数反演辨识方法。根据Hot-Disk实验测试原理,建立基体-涂层-探头整体的二维非稳态传热模型;结合测量过程中的瞬时温升数据信息,采用粒子群优化算法反演辨识获得涂层材料的导热系数;并通过实验和数值模拟论证了上述方法的可靠性。结果表明:该测量方法能够有效获得涂层导热系数,测试反演的数值偏差小于4.0%。最后,实际测量和反演辨识获得了一种涂层材料常温至773 K的导热系数,随温度提高呈现增大趋势,数值范围为0.18~0.29 W/(m·K)。

低压省煤器升温缓蚀技术的经济性分析

加装低压省煤器是降低电站锅炉排烟温度的有效途径,但会造成受热面腐蚀。对此,提出在低压省煤器低温管段内壁铺设低导热系数涂层以提高壁温,从而有效减缓低温腐蚀。以1 000 MW机组为例,计算分析了不同涂层厚度对受热面壁温和传热系数的影响。结果表明,与光管换热器相比,在维持换热器吸热量不变的条件下,采用在低压省煤器受热面低温段内表面铺设厚度为0.2mm的低导热系数涂层的方案,可使总换热系数下降9.1%,传热温差增加33.3%,减小受热面面积13.0%,降低烟气阻力70Pa,经济效益显著。