大容量UP型直流锅炉水冷壁的试验研究

简要介绍大容量UP型直流锅炉,水冷壁运行中遇到的某些问题和改进措施的效果,从中取得的共识.直流锅炉一次垂直上升水冷壁,采用水动力调整,炉内空气动力场试验,下、中辐射区向火面管壁温度测试,炉内热负荷测量,燃烧调整等试验研究所得结果来指导运行,确保UP型直流锅炉水冷壁安全运行.     

多级串并联水冷壁系统水动力计算

本文对改进型UP直流炉水冷壁的结构进行了描述,并针对其结构提出了一种新的水动力计算模型,据此编制了水动力计算程序,作为UP炉水冷壁计算的基础.将此程序计算结果与实际UP炉运行工况进行了比较,两者吻合得较好.     

1000MW垂直内螺纹管水冷壁超临界滑压运行燃煤直流锅炉

Tohoku电力公司Haramachi 1“燃煤垂直炉膛水冷壁超临界滑压运行直流锅炉已获得了下列成功的结果。本文着重阐述这台锅炉的设计特点及其试运行的结果。(1)用内螺纹管制造高可靠性的垂直炉膛水冷壁。(2)采用低NOx燃烧器，炉内除NOx及高细度磨煤机达到NOx排放150ppm和飞灰未燃尽碳3％为特色的先进的燃烧技术。(3)通过改善燃烧及减少结渣获得91．81％的锅炉效率。这台锅炉有很好的运行灵活性，燃煤可达15％的负荷。     

超临界压力W火焰锅炉运行方式对炉内热负荷影响的试验研究

对某600 MW超临界压力W火焰锅炉炉膛水冷壁壁温进行了测量,获得了炉膛水冷壁热负荷分布,调整锅炉运行方式(如磨煤机投运方式、前后墙的总风门挡板开度、煤粉细度和三次风风门挡板开度等),测量并计算炉内热负荷.结果表明:煤粉细度对炉内热负荷几乎没有影响;前后墙总风门挡板开度会影响炉内火焰行程,应该采用"前墙压后墙"的运行方式;三次风风门挡板开度变化会改变上、下炉膛热负荷的分布;不投运的磨煤机所对应区域的热负荷明显下降.     

600MW超临界W火焰锅炉前墙上炉膛水冷壁撕裂原因分析及处理

针对某超临界W火焰锅炉投产初期出现的前墙上炉膛水冷壁变形撕裂问题,分析了现场实测汽温数据,进行了炉内数值模拟计算和水动力校核计算,得出汽温偏差过大的原因.结果表明:各管出口汽温偏差太大导致上炉膛水冷壁的变形撕裂;通过运行调整、检修和技术改造,水冷壁的变形撕裂问题得到解决,满足了锅炉安全稳定运行的需要.     

超超临界锅炉垂直水冷壁热偏差监测系统的应用

针对大容量双切圆锅炉水冷壁热偏差问题,根据水冷壁管结构特征及下水冷壁管出口汽温等运行数据,研究开发B/S架构垂直管圈水冷壁热偏差监测系统。系统实现了水冷壁管工质流量偏差,工质热偏差,沿炉宽、炉深烟气热负荷偏差的在线监测。监测结果为判定水冷壁管内异常阻力特性、分析炉膛热负荷分布规律、优化锅炉燃烧、避免超温引起的降参数运行,提供了有效可靠的数据支持,并为下一步水冷壁监测技术研究工作打下基础。     

1100t_h塔式炉水冷壁热负荷及变形趋势的数值模拟

通过自行编制的数值模拟软件,对蒲城发电厂1号炉进行了热态空气动力场和燃烧过程的数值模拟,并通过水冷壁热负荷分布的情况来讨论水冷壁开裂趋势的问题.数值模拟的结果表明:燃烧器喷口射流旋向向上时,炉膛火焰中心偏高,且炉膛出口的温度偏差较大;燃烧器喷口射流旋向向下时,炉膛火焰中心位于炉膛下部,炉膛温度的均匀性较好;炉膛四面炉墙的热负荷差异很大,水冷壁的4个角落热膨胀不均匀,而导致较大的开裂趋势.在将燃烧器喷口射流旋向调整为向下以后,墙面之间的热负荷偏差减小,水冷壁开裂的可能性减小;每面炉墙自身的热负荷偏差也很大,若水动力工况不佳时,也可导致炉墙水冷壁变形.     

UP直流锅炉水冷壁运行安全性分析

本文使用计算机辅助计算方法，以上海石洞口电厂投运的UP直流锅炉水冷壁为对象，在炉内火焰中心发生偏斜的非正常工况的热负荷分布以及机组负荷为300MW、200MW、240MW以及210MW的不同负荷下，计算水冷壁各管屏内工质的水力偏差及热偏差，并据此计算水冷壁管壁金属温度，以判断哪些管屏在哪些位置可能发生水冷壁爆管事故，并提出防止发生爆管事故的措施和机组的安全运行分析提供根据。本文的计算结果可供其他UP直流锅炉水冷壁的运行安全性分析作参考．图5表5     

600MW超临界循环流化床锅炉运行优化试验研究

在600 MW超临界循环流化床(CFB)锅炉上完成了一系列试验。试验包括60 m高CFB冷模试验、600 MW超临界CFB锅炉炉内(包括外循环系统)燃烧与传热均匀性试验以及水冷壁传热特性试验,分别研究了60 m高CFB冷模试验提升管内气固浓度分布、给煤均匀性对600 MW超临界CFB锅炉炉膛出口烟气成分均匀性的影响、二次风射程随负荷变化规律;分析了100%负荷下600 MW超临界CFB锅炉水冷壁汽水温度分布特性,并通过水冷壁背火侧壁温分析了水冷壁壁面气固流动特性、热流密度特性。通过这些试验研究发现炉膛上部(距布风板40 m以上)气固浓度随着炉膛高度的增加仅轻微增加;炉膛底部风煤混合对炉膛出口的烟气成分有强烈影响;通过测量水冷壁背火侧壁温可以分析获得炉内水冷壁壁面附近多项热力参数。     

超临界压力W火焰锅炉炉膛水冷壁热负荷分布的试验研究

对某2×600 MW超临界压力变压运行W火焰直流锅炉炉膛水冷壁壁温进行了测量,获得了水冷壁热负荷的分布,并对不同工况下的热负荷进行了分析.结果表明:磨煤机投运方式对炉拱下方冷灰斗区域热负荷的影响较大;启动过程中,下部水冷壁热负荷的分布不均匀,但大部分测点的热负荷维持在400kW/m2以内;在满负荷工况下,热负荷很高且分布不均匀;炉内形成了前墙压后墙的燃烧形式.     

UP直流锅炉水冷壁的水动力及其调整

本文主要介绍UP直流锅炉水冷壁管的流最分配与炉内热负荷关系;水冷壁各并联管屏间的阻力匹配与节流度关系;水动力热态运行工况与许用管屏间的温差关系;应用计算机进行冷态水动力调整。经验证明,冷态水动力调整合适,是获得良好热态运行的基础。     

超超临界对冲燃烧锅炉水冷壁高温腐蚀燃烧调整技术研究

前后墙对冲旋流燃烧锅炉由于炉内燃烧组织方式和炉膛结构特点,水冷壁高温腐蚀主要发生在主燃区和还原区的左右两侧墙上,通过锅炉的摸底工况试验,诊断锅炉运行存在的问题,在此基础上进行燃烧优化调整,降低了水冷壁近壁区域烟气中还原性气体和腐蚀性气体的含量,以此来减缓水冷壁高温腐蚀的速率。     

《动力工程》1981年第1～6期总目录

综 述提高火力发电设备热效率的途径八十年代汽轮机设计的趋势我国电站耐热钢的进展和展望叶轮机械内部流动有限元分析的 现状国外电站锅炉用钢的现状和发展 趋势威斯汀豪斯公司调峰汽轮机的设 计电站锅炉关于强制循环锅炉的流量分配问 题切向燃烧炉膛冷热态空气动力场 试验的探讨采用节流孔板调整UP炉炉膛水 冷壁热偏差的试验研究亚临界直流锅炉水冷壁系统的最 佳化增大锅筒锅炉承受冲击负荷能力 的研究配20万千瓦机组的DG 670/1‘}0 型锅炉的设计大颗粒低速浅循环床流化特性的 试验研究UP炉改进方向的探讨汽轮机12.5万千瓦完善化机组的…     

超临界压力锅炉螺旋水冷壁管传热特性的试验研究

超临界压力直流锅炉炉膛水冷壁倾斜管内壁对工质的对流换热系数及对水冷壁管的安全运行尤为重要,为此对某1 000 MW超临界压力塔式直流锅炉螺旋水冷壁进行了实炉试验测量,计算出螺旋管圈水冷壁管内壁与工质间的对流换热系数,并以此为据,拟合出计算超临界压力下螺旋水冷壁管对流换热系数的计算公式,并对该炉型水冷壁管超温现象进行了分析,为水冷壁的安全运行提供了参考依据。     

直流锅炉的发展状况

尽管美国国内各电力公司对直流炉的兴趣日益减少,但直流炉技术仍取得许多重大进展。近年来,直流炉的可用率巳能与汽包炉相媲美。UP炉的设计特性已有所发展。通过简化启动,采取措施以使在宽阔的载荷范围内能变压运行和减少启动流量来改进运行灵活性。本文也讨论了螺旋缠绕型水冷壁在欧洲的发展情况以及美国国内机组广泛采用这种设计的可能性。     

一台35t/h燃棕榈废料锅炉炉膛的设计

由于棕榈废料灰熔点低,极易在炉排和水冷壁管上结焦,需经常停炉清理,给锅炉运行和企业日常生产造成很大的损失。探讨通过对炉膛的优化设计和合理布风来解决棕榈废料燃烧结焦的问题。     

链条炉炉拱设计的建议

为了使层燃炉稳定、经济地运行,正确地布置炉膛很重要。对燃烧层沿炉排长度分阶段燃烧的链条炉排,组织好炉排上的燃烧以及炉膛空间内的燃烧,炉拱的采用是必不可少的。合理的布置炉拱能够较好地起到二个作用:(1)促使炉膛中气体的混合。(2)组织辐射和炽热烟气的流动,使燃料及时着火。正确地设计炉拱,首先应考虑所燃用燃料的种类和结渣、颗粒度等特性,其次还要顾及二次风,水冷壁的布置以及炉墙等问题。文章通过设计总结,运行调查以及对国外某些标准的分析,提出了如下的建议: 上述炉拱基本尺寸是这样提出的:     

新型DZ蒸汽锅炉水冷壁爆管分析与对策

2006年部队某单位安装1台新型DZL4—1．25-AⅡ蒸汽锅炉，当年使用，锅炉采用锅外钠离子交换水处理，锅炉主要用于宾馆洗浴和食品加工。2008年9月19日，锅炉运行中，发生水冷壁管爆管事故，大量汽水喷入炉膛，使锅炉无法正常运行而紧急停炉。经检查发现锅炉左侧第3#水冷壁管爆管泄漏，停炉进行割管、管端封堵修理后，锅炉继续运行，运行不到1个月时间，相继锅炉左侧4=#～7#水冷壁管又发生爆管泄漏。停炉后经我所检验发现，爆管左右相邻4根水冷壁管均有不同程度胀粗现象。为查明锅炉事故原因，做出相应防范措施，对爆管水冷壁管及相邻水管进行割管检验。     

Calculation on Water Wall Temperature in the Furnace of a 1000 MW Ultra-supercritical Tower Boiler

以某电厂1 000 MW超超临界塔式锅炉为研究对象,在一维分区的计算基础上,对炉内主燃烧区域进行分区,在满足工程需要的基础上简化了辐射传热模型和管内换热模型,对炉内主燃烧区进行变工况研究得出水冷壁壁温分布,并且与实测数据进行比较验证.结果表明：水冷壁壁温沿炉膛高度方向呈现双峰,沿炉膛宽度方向则呈中间高两边低的趋势;随着负荷降低,水冷壁壁温降低;模型计算数据与实测数据相比,均方根误差最大为5.38%;该模型可以预测水冷壁壁温分布,为锅炉设计和实际运行提拱技术支持.     

负荷变化对900 MW超临界锅炉炉内燃烧影响的数值模拟

利用Fluent软件对1台900 MW四角切圆燃烧锅炉在不同负荷下炉内燃烧过程进行了数值模拟,分析了负荷变化对炉内流动和传热的影响规律.结果表明:在高负荷工况下运行时,炉内燃烧充分且稳定,但是炉内火焰更容易冲刷水冷壁,可能发生局部结渣现象;在低负荷工况下运行时,炉内火焰充满度较差,切圆燃烧的稳定性显著下降,炉膛水冷壁灰污表面温度也相应降低,水冷壁表面结渣的倾向弱化,沿高度方向水冷壁吸热不均匀性增大.由于该锅炉的低NOx燃烧器采用了分离燃尽风,使得高温区扩展,火焰中心高度比采用有关标准推荐的方法计算所得结果高4~5 m.