大容量sCO2锅炉烟气侧与工质侧匹配策略

为解决压降效率惩罚问题,大容量超临界二氧化碳(supercritical CO₂,sCO₂)锅炉需采用模块化设计。由于sCO₂锅炉入口工质温度高、管内换热系数低,炉膛冷却壁极易超温,冷却壁安全性为锅炉设计的关键难点。锅炉中,烟气侧热负荷分布与sCO₂侧参数与管排结构具有各自的分布特点。对烟气侧与sCO₂侧进行适当的匹配可有效降低冷却壁壁温。该文以1000MW等级二次再热sCO₂锅炉为例,建立耦合热力学循环与锅炉模块流动传热的数值模型,分析不同布置方案下冷却壁壁温,提出降低大容量sCO₂锅炉冷却壁壁温的烟气侧与sCO₂侧匹配策略。结果表明,在烟气全温区范围内,遵循低温工质匹配高热负荷原则,冷却壁分成6个模块的方案可有效降低冷却壁壁温;在炉膛内,遵循高许用热负荷匹配高热负荷原则,调整冷却壁模块的布置,可进一步降低冷却壁壁温。该文提出的匹配策略显著降低了冷却壁壁温,可为模块化锅炉的设计与布置提供一定参考。     

某超临界W锅炉启动阶段水冷壁壁温特性研究

对某超临界600 MWe W火焰锅炉启动过程中水冷壁壁温分布特性进行了分析,研究结果表明造成水冷壁壁温偏差的首要因素是热偏差,水冷壁壁温达到最大的负荷点并非一定是机组的最高负荷点,在锅炉点火阶段水冷壁管壁温度分布十分均匀,壁温偏差基本在±5℃内。从并网至负荷150 MW,水冷壁整体平均壁温随着负荷的上升呈缓慢增长趋势,负荷越高水冷壁壁温越高;此负荷段前墙后墙水冷壁壁温分布较均匀,前后墙水冷壁平均壁温相差不大,平均温度差值在±5℃内。而在转直流升负荷阶段水冷壁壁温变化较大,约在280 MW负荷时最高壁温/最低壁温偏差达到最大值,整体呈现"中间高两边低"的规律。在60%BMCR负荷以上时,下炉膛水冷壁壁温最大偏差在50℃以内,而上炉膛水冷壁壁温最大偏差在100℃以内,锅炉运行中存在上辐射区水冷壁出口段的壁温偏差比下辐射区大的现象。为了防止水冷壁超温以及壁温偏差增大,注意水煤比和燃料量的增加速率,控制水冷壁管内工质焓增和管外热负荷的偏差是减小水冷壁壁温差的有效措施。     

软硬磁界面应变造成的畴壁钉扎

基于平衡时总能量极小的条件,通过近似求解畴壁的欧拉方程,研究了软硬磁界面应变造成的180°畴壁钉扎的可能性以及畴壁在两种材料中的分布情况。解析推导出畴壁在两种材料中分布的近似表达式并数值研究了各种参数改变对此分布的影响。结果表明,在多数情况下畴壁将主要分布在界面处软磁区域一边。衬底材料对畴壁在界面的分布有很大影响。     

600MW超临界W火焰锅炉垂直水冷壁壁温分布特性及偏差控制

在600MW超临界W火焰锅炉上进行了不同工况的燃烧试验,研究了主二次风(拱上C风、拱下F风)、乏气风配风方式对垂直管屏水冷壁壁温分布的影响。结果发现,W火焰锅炉炉膛水冷壁壁温分布受配风影响显著,尤其是沿炉宽度方向上壁温均匀性显著依赖于各燃烧器配风均匀性。通过对接近满负荷工况下水冷壁壁温偏差、壁温峰值以及壁温均值等关键参数分析,阐明了锅炉前、后墙水冷壁壁温偏差产生的原因以及壁温分布与配风内在关系,确定了调整水冷壁壁温分布及控制壁温偏差的优化配风方法,同时通过变负荷工况下壁温分布试验,验证了优化配风的适用性。研究显示:F风起到控制下炉膛主燃烧区域火焰形状的作用,前、后墙F风配风不一致会引起火焰偏斜,火焰偏斜一侧水冷壁出现显著壁温尖峰;C风有利于增大燃烧器煤粉气流下冲深度,但过大的C风易造成局部燃烧集中,水冷壁壁温均匀性变差;乏气风主要调整主燃烧器风煤比,乏气风开度过大,使得主燃烧器煤粉着火提前与火焰集中,易造成燃烧器周边水冷壁热负荷高,水冷壁壁温分布不均且出现壁温尖峰。在确保煤粉着火与稳燃的前提下,尽量关小乏气风,以保证煤粉气流有足够的下冲深度,提高下炉膛火焰充满度和水冷壁均匀吸热。     

Sm(Co,Cu,Fe,Zr)z磁体畴壁钉扎的二维微磁学研究

Sm(Co,Cu,Fe,Zr)z磁体中的畴壁钉扎研究一直是磁学领域中的关注点.本文首先建立了Sm(Co,Cu,Fe,Zr)z磁体畴壁钉扎的二维微磁学模型,然后利用微磁学计算了胞壁相的物理参数对畴壁钉扎的影响.计算结果表明,只有合适的胞壁相厚度和磁晶各向异性常数才能获得高的钉扎场.     

自然循环锅炉停炉后汽包壁温差的控制

针对广州发电有限公司4号炉停炉后多次出现汽包上下壁温差超过规定值的问题,分析汽包壁温差产生的原因,指出汽包壁温差大的危害,寻求合理的控制措施,保证汽包的安全,在采取相应措施之后,有效的将汽包壁温差控制在规定的范围内.     

基于数据驱动的超临界锅炉受热面壁温预测方法

锅炉受热面管壁超温严重影响电厂的安全运行,对锅炉受热面壁温进行预测,提前做出针对性的运行调整,避免管壁超温,对锅炉的安全运行具有重要意义。提出一种基于数据驱动的锅炉受热面壁温预测模型。首先,采用灰色关联分析选取影响受热面壁温的关键特征变量,构建基于长短时记忆（LSTM）神经网络的壁温预测模型;然后,定义历史相似工况下的关联特征系数,对由LSTM神经网络得到的预测壁温进行修正,提高模型预测精度;最后,以某在役超临界600 MW直流锅炉为研究对象进行分析,结果表明,所提出的锅炉受热面壁温预测模型的相对误差在（-2.5%, 2.5%）,平均相对误差为0.40%,平均壁温预测误差2.24℃。可见该预测模型可实现复杂工况下锅炉受热面壁温的准确预测。     

超超临界压力锅炉垂直水冷壁壁温偏差试验研究

针对超超临界垂直水冷壁壁温分布情况,在660 MW超超临界压力直流锅炉上进行了改变不同因素对水冷壁壁温偏差影响的试验研究。结果表明:提高高钠煤掺烧比例,采用上层燃烧器运行,均可降低燃烧区域热负荷,利于水冷壁壁温均匀性;在不同负荷下改变燃烧器摆角对水冷壁壁温偏差的影响不一致,燃烧器摆角主要是通过改变炉内热负荷分布来影响壁温偏差。通过优化调整可以有效控制超超临界锅炉垂直水冷壁的壁温偏差。     

穿壁焊原理与工艺探讨

从热量、质量平衡两方面分析穿壁焊原理 ,通过焊接的过程及焊点形成机理分析了影响穿壁焊的工艺因素 ,提出穿壁焊机调整方法。     

基于NARX神经网络的锅炉壁温预测模型

壁温超温是超(超)临界锅炉爆管的主要原因之一,也是困扰超(超)临界机组运行的关键难题。本文在分析现有锅炉壁温预测技术的基础上,将NARX动态神经网络用于屏式过热器(屏过)壁温的预测,首先采用人工筛查和灰关联分析方法,确定影响屏过壁温变化的关键因素,然后设置不同影响因素的组合对预测性能进行分析和优化,确定外部输入变量,最后建立屏过壁温NARX神经网络预测模型。将该模型用于实际机组历史运行数据,并与NAR神经网络模型预测结果进行对比。结果表明:考虑了影响壁温变化关键因素的NARX神经网络有更好的预测性能,能长时间保持较好的预测精度,可提前1 min预测壁温的变化。该结果对解决超临界机组壁温超温问题有一定的理论和工程应用价值。     

汽包壁温差的控制及其对寿命的影响

汽包的运行监测及管理在火电机组运行管理中占有重要一席,其运行的合理性直接影响到机组安全、经济运行.因此,加强对汽包壁温差的监测,合理控制汽包壁温差是极其重要的.目前,一些国产锅炉汽包存在运行监测手段不完善,运行管理方法不合理,有的工况壁温差无法控制在规程规定的范围之内等问题.本文就汽包的运行监测、壁温差的控制、壁温差对寿命的影响问题作一初步探讨.     

自然循环锅炉停炉后汽包壁温差的控制

针对广州发电厂有限公司4号炉停炉后多次出现汽包上、下壁温差超过规定值的情况,分析了汽包壁温差产生的原因,指出汽包壁温差大的危害,提出了合理的控制措施,保证了汽包的安全。在采取这些措施之后,有效地将汽包壁温差控制在规定的范围内。     

多壁纳米碳管非线性光致发光机理的研究

研究了多壁纳米碳管非线性光致发光问题。理论上得到了多壁碳纳米管层间耦合对多壁管能带的影响。讨论了能带中范霍夫奇点的形成及其对多壁碳管光致发光的影响。实验上得到了多壁纳米碳管的吸收光谱和光致发光谱,吸收谱观察到了与范霍夫奇点相关联的吸收峰,发射谱观察到了频率上转换效应。并对上述实验结果进行了机理分析。     

200 MW燃煤锅炉高温对流受热面壁温测试与计算

采用改进的对流受热面壁温计算方法,对在面第二发电厂２０００ＭＷ机组锅炉高温过热器和周热器进行了４种不同工况下的壁温计算,计算如果与在该炉实测的壁温值比较接近,分析和讨论了不同工况下的壁温特性,对改进设计和运行方式具有一定的参考价值。     

铝蜂窝密封结构设计及性能研究

开发了一种不易产生摩擦火花的铝蜂窝密封。运用ANSYS和CFX软件,确定铝蜂窝密封的最小壁厚,在此基础上研究了壁厚单独变化以及壁厚、蜂窝对边距、蜂窝深度3者联合变化对其密封性能的影响,并从密封压力降的角度分析了由上述参数的变化导致铝蜂窝密封泄漏量改变的机制。计算结果表明:铝蜂窝密封的壁厚应不小于0.5mm;铝蜂窝密封的压力降随着壁厚的增加而减小,这导致其泄漏量随着壁厚的增加而增大;为了使泄漏量趋于最小,对应于不同的壁厚,铝蜂窝密封应具有不同的蜂窝深度与蜂窝对边距的最优比值。设计并制造了2种铝蜂窝密封。     

起动用铅酸蓄电池穿壁焊接质量问题的探讨

针对塑料槽起动用铅酸蓄电池穿壁焊所出现的问题,对穿壁焊技术进行了初步的探讨,并将研究试验结果运用到实际生产中,达到了穿壁焊接质量可靠的目的。     

超超临界1000 MW机组锅炉高温受热面壁温变化规律分析

利用超超临界1 000 MW机组锅炉高温受热面炉膛内壁温测量数据以及锅炉运行实时数据,分析炉内壁温变化与机组负荷、受热面出口壁温、测点位置等的关系,得到炉内高温过热器和高温再热器壁温变化曲线.结果表明:受热面出口壁温不能真实地反映炉内实际壁温;壁温与机组负荷变化一致;高温过热器炉前侧壁温随机组负荷的上升有所下降,炉后侧壁温与机组负荷变化一致.     

大型电弧炉变压器二次箱壁出线结构的漏磁场研究

电弧炉变压器二次低压大电流的工作特点使得变压器温升及漏磁问题变得异常突出。文中分析了不同的箱壁材质和二次箱壁出线导电杆相间间距对漏磁场和温度场分布的影响,确定出合适的箱壁材料和合理的出线结构,并对二次侧箱壁采用不同材料的壁磁感应强度进行对比分析,得出了大容量大电流电弧炉变压器二次侧采用不锈钢板材料,出线铜排采用"品"字形排列方式的新型结构是合理和有效的。     

超(超)临界机组锅炉壁温测点布置优化

目前,三大锅炉厂投运、在建的超(超)临界600~1 000 MW机组锅炉壁温测点数量普遍偏少,不能完全监测水冷壁、过热器、再热器超温问题,使爆管事故频繁发生。本文分析了各锅炉厂锅炉受热面壁温测点常规布置特点,并对其各自设计制造的电厂锅炉典型受热面壁温测点改造情况进行了对比,在此基础上,总结了锅炉受热面壁温测点设计优化的基本要求和布置原则,提出了在高温区管遗留杂物和氧化皮易堵塞管,以及便于精确核算受热面壁温的管子等重点部位增加或变更受热面壁温测点的优化布置方案,不仅有利于减少因设计、制造、安装和运行问题造成的爆管事故,而且对提高壁温核算准确性、减缓氧化皮生成速度等也具有十分重要的意义。     

电站锅炉汽包热应力的产生及控制

对电站锅炉汽包壁温度变化引起的热应力进行阐述,详细分析了汽包上下壁、内外壁温差产生的原因和温差引起热应力的产生过程,给出了汽包热应力的计算公式,提出了控制汽包壁温差的措施,以保证汽包安全运行.