电站锅炉炉膛强化传热分区段计算方法优化

探讨了电站锅炉炉膛水冷壁强化传热改造后炉膛传热计算问题,根据当前电站锅炉普遍采用的分级燃烧技术特点以及传热性质不同,对一维模型分区段热力计算进行改进,将炉膛分为8个区段,其中燃烧器区分为2个区段.根据水冷壁强化传热改造前后吸热量变化,通过迭代计算得到水冷壁强化传热改造后水冷壁热有效系数,代入分区段热力计算公式,得到水冷壁强化传热改造后各区段受热面热负荷和出口烟温.通过编程实现某600 MW超临界锅炉炉膛分区段热力计算.结果表明:改进方法计算得出的水冷壁强化传热改造后水冷壁热有效系数增加了0.051~0.092,炉膛出口烟温降低了45.55K,有利于减轻炉膛出口受热面的结渣.     

W型火焰锅炉炉膛传热计算方法的研究

着重探讨了W型火焰锅炉炉膛的传热计算问题。在全面比较前苏联1973年热力计算标准中煤粉炉炉膛各种不同的传热计算方法的基础上,对其中2种传热计算方法进行了较详细的分析研究,并针对邯峰发电三和的660MW机组W型火焰炉进行了各种工况的炉膛传热计算。结果表明：采用半开式法计算时有较大的偏差,而采用分区段法计算时误差较小。因此认为：由于W型锅炉上、下炉膛的换热情况差别很大,进行炉膛传热计算时,应该将上、下炉膛分开计算,在现有条件下,推荐采用分区段算法。     

大型超(超)临界煤粉锅炉炉膛传热计算

考虑大型超(超)临界煤粉锅炉受热面的布置特点,将炉膛分为自由炉膛区段和含屏炉膛区段,对按照苏联1973标准计算得到的有效辐射厚度、辐射减弱系数和火焰中心高度系数等关键参数进行了修正,建立了新的一维分区段热力计算方法,并采用该方法对4个电厂的600MW超临界煤粉锅炉和2个电厂的1 000MW超超临界煤粉锅炉进行了传热计算.结果表明:采用该方法计算得到的炉膛出口烟气温度与设计值的偏差明显小于苏联1973标准,可以满足工程应用的精度要求.     

煤粉锅炉炉膛传热分区段计算的一种改进方法

针对前苏联炉膛传热分区段计算方法仅计算各区段平均热负荷而显得较为粗糙的问题 ,在原算法的基础上 ,提出一种改进方法。将 2种方法的计算结果进行比较 ,表明建立的数学模型是合理的     

煤焦颗粒燃烧模拟在W型火焰锅炉炉膛设计热力计算中的应用

分析了炉膛设计热力计算中引入煤焦颗粒燃烧模拟的可能性和必要性,探讨了采用早期的锅炉机组热力计算标准进行新型的W型火焰锅炉炉膛热力计算的可行性及经验系数的取值问题,分析、比较了煤焦颗粒在实验室和炉膛内燃烧环境的差异,并引入氧量分布不均系数、区段充满度系数来考虑炉膛内颗粒表面氧浓度、停留时间等方面与实验环境的差异.在此基础上,建立了适合于炉膛分区段热力计算的煤焦燃烧模型,并最终将煤焦非均相反应的实验室数据应用于炉膛分区段热力计算,克服了目前炉膛设计热力计算仅考虑传热所带来的不足.在一台W型火焰锅炉上的应用表明,颗粒燃烧和炉膛传热相耦合的分区段热力计算模型能够揭示过量空气量、煤粉细度、煤种、负荷等因素对燃尽和传热的影响,适合工程应用.     

1000MW超超临界锅炉水冷壁壁温计算

采用分区计算简化大容量高参数超超临界锅炉炉内辐射、对流传热模型,研究炉膛水冷壁热负荷及壁温的空间分布情况,并与试验数据进行了对比,计算结果与试验值之间的偏差较小,最大为5.72%.该模型与算法可给出不同锅炉负荷条件下,水冷壁壁面热负荷与壁温沿炉膛宽度方向的分布规律.结果表明,水冷壁热负荷与壁温均呈现出中间高两端低的弧形分布.四角切圆燃烧锅炉火焰位置对炉内传热有很大影响.模拟计算可为超超临界锅炉的运行提供参考,预测了在材料允许温度范围内,火焰中心偏斜最大不超过2 m.     

电站锅炉炉膛分区段改进热力计算方法

为适应采用低Nox分级燃烧技术的大型燃煤粉电站锅炉炉膛校核热力计算,对炉膛分区段热力计算方法进行了改进,将原方法中燃烧器区域单独作为一个最大放热区段改进为将燃烧器区域划分为2个放热区段,以考虑分级燃烧或两区段燃烧技术的特点,推导了2个燃烧放热区段的能量方程式.改进的炉膛分区段热力计算方法也可推广到将燃烧器区域划分为3个以上区段,可以更合理地反映组织燃烧器的燃料分级(或空气分级)的实际工况,得到沿炉膛高度的热负荷分布和燃烧产物的温度变化.给出了某200 MW燃煤粉锅炉炉膛的校核热力计算示例.     

基于受热面负荷特性的超临界锅炉炉膛对流与辐射耦合传热计算

对流和辐射换热在电站锅炉炉膛蒸发受热面中呈现不同的负荷特性,忽略对流换热可能会引起炉膛全负荷热力特性偏离设计状态.建立了超临界直流锅炉炉膛对流和辐射耦合传热模型,该模型基于试验数据,采用多维函数最小化技术,从炉膛变负荷运行特性中提取对流和辐射热的组成信息,对5台超临界锅炉32个负荷状态的对流和辐射换热进行计算.结果表明,炉膛实际换热量和预测值吻合较好,辐射和对流耦合传热模型能够准确描述炉膛受热面负荷变化特性,当锅炉运行条件发生变化时,可用于修正热工调节参数,指导超临界锅炉燃烧和汽温控制.     

船用增压锅炉的炉膛对流传热计算

由于增压锅炉燃烧压力的提高,强化了对流传热,如果仍按常压燃烧锅炉炉膛热力计算,忽略对流传热,将直接影响增压锅炉炉膛热力计算的准确性。文中对增压锅炉与常压燃烧锅炉炉膛特性参数进行了比较,对前苏联增压锅炉的试验数据进行了分析探讨,指出了增压锅炉炉膛对流传热的影响因素。同时提出增压锅炉炉膛传热计算应将辐射与对流传热分开计算,给出了适用于增压锅炉炉膛对流传热的计算公式,并进行了实例计算分析,与前苏联增压锅炉试验的计算数据结果相近。对于完善增压锅炉的炉膛热力计算具有一定的理论和实际指导意义。     

超临界锅炉变压运行与传热特性的量化分析

针对超临界锅炉变压运行中汽水温度和压力变化范围大,导致水煤比调节难度增大和受热面超温等问题,选择适用于大容量锅炉传热计算的改进方法,对600MW超临界锅炉进行传热计算。从系统性量化分析各部分受热面传热特性的角度,阐述了超临界锅炉变压运行时各部分受热面中汽水焓增的变化规律和传热特点以及汽水系统运行调节的关键点。提出超临界锅炉变压运行中过热汽温和再热汽温的优化调节方法。指出决定水煤比控制的关键因素和为数不少的超临界锅炉低负荷变压运行时屏式过热器容易超温的主要原因。     

炉膛传热计算方法的发展状况

对锅炉炉膛传热计算方法的发展状况及现有的主要计算方法进行了分析,指出了目前工程设计计算中应优先选用的方法以及炉膛传热计算方法研究的方向。     

舰船锅炉炉膛热力计算方法的修正

针对舰船锅炉炉膛的特点,在实践中分析比较了《73年联合标准》等不同方法的计算结果,推荐一种适应锅炉炉膛变工况热力计算的修正方法。     

优化壁温计算模型及其在电站锅炉壁温在线监测中的应用

针对电站锅炉壁温在线监测以及炉内汽温和壁温计算的要求,对电站锅炉过热器和再热器炉内汽温和壁温的计算方法进行了优化,提出了炉内汽温和壁温的分段计算模型,对该计算模型涉及的辐射因数、角系数、辐射穿透率、沿炉膛宽度的偏差系数和沿屏高度的偏差系数进行了详细研究,并通过数值模拟对沿炉膛宽度的偏差系数和沿屏高度的偏差系数进行了优化和修正.结果表明:该模型可对锅炉过热器和再热器受热面各点温度进行实时计算,能满足电站锅炉壁温在线监测的要求.     

大容量锅炉热力计算程序开发和应用

开发热力计算程序是深入开展大型电站锅炉课题研究的需要。本文以DGl025／18．2-540／540-Ⅱ4型锅炉为研究对象,利用VBA编程技术使VISUAL BASIC和EXCEL软件相结合开发了热力计算程序。程序采用大型锅炉的炉膛出口烟温公式,考虑附加受热面吸热和某些计算参数的调整,经计算实例验证其可靠性好。程序以Excel表格形式进行数据的输入和输出,采用可视化的汉化界面及操作提示,使用方便,实用性强。模块化的设计方法为进一步开发大型锅炉通用的热力计算程序奠定了基础。     

Numerical analysis of flow instability in the water wall of a supercritical CFB boiler with annular furnace

In order to expand the study on flow instability of supercritical circulating fluidized bed (CFB) boiler, a new numerical computational model considering the heat storage of the tube wall metal was presented in this paper. The lumped parameter method was proposed for wall temperature calculation and the single channel model was adopted for the analysis of flow instability. Based on the time-domain method, a new numerical computational program suitable for the analysis of flow instability in the water wall of supercritical CFB boiler with annular furnace was established. To verify the code, calculation results were respectively compared with data of commercial software. According to the comparisons, the new code was proved to be reasonable and accurate for practical engineering application in analysis of flow instability. Based on the new program, the flow instability of supercritical CFB boiler with annular furnace was simulated by time-domain method. When 1.2 times heat load disturbance was applied on the loop, results showed that the inlet flow rate, outlet flow rate and wall temperature fluctuated with time eventually remained at constant values, suggesting that the hydrodynamic flow was stable. The results also showed that in the case of considering the heat storage, the flow in the water wall is easier to return to stable state than without considering heat storage.     

大型锅炉长期动态特性研究中的烟气计算模型

为了简便、准确、快速地解决大空量锅炉汽轮机组长期动态特性研究中的烟气放热计算问题,本文针对现有仿真用烟气放热模型的主要不足,由大容量锅炉热力计算的杜卜斯基－卜劳赫公式推导出新的仿真与动态特性分析用炉膛烟气放热模型;并通过简要的分析、简化和推导,得出了动态过程中各种锅炉换热面烟气出口温度和放热量计算方法,这些烟气计算模型能够较为准确、简单地反映动态过程中高温烟气在大容量锅炉的炉膛和各烟道换热面的烟温及放热量的变化规律,应用十分方便。最后将本文的烟气计算模型应用于某600MW超临界机组的动态特性仿真,仿真结果合理、正确。