600 MW超临界压力锅炉膜式水冷壁截面温度场及鳍片厚度研究

建立了超临界压力锅炉膜式水冷壁有限元数学模型,并利用ANSYS10.0软件进行截面温度场分布模拟。模拟结果表明:向火侧鳍端为整个膜式水冷壁截面温度最高点;随着鳍片厚度的改变,向火侧鳍端温度存在一个最低值;对于某电厂600MW超临界压力锅炉,鳍片厚度为7～9mm时鳍端温度存在一个最佳值。     

大型锅炉膜式水冷壁暂态温度场有限元分析

在６００ＭＷ锅炉机组水冷壁热力试验的基础上,利用有限元分析的方法对低倍率锅炉膜式水冷壁管壁温度分布随传热工况的动态变化进行了分析。导致水冷壁管壁温度波动的最根本的原因是管内传热恶化;单面受热水冷壁在管内发生传热恶化时其向火侧管内外壁温差随时间的波动较小,而水冷壁周向温差则随向火侧外壁的壁温波动而剧烈波动。     

大型锅炉膜片水冷壁暂态温度场有限元分析

在６００ＭＷ锅炉机组水冷壁热力试验的基础上,利用有限元分析的方法对低培率锅炉膜式水冷壁管壁温度分布随传热工况的动态变化进行了分析,导致水冷壁管壁温度波动的最根本的原因是管内传热恶化,单面受热水冷壁在管内发生传热恶化时其向火侧管内外壁温差随时间的波动较小,而水冷壁周向温差则随向火侧外壁的壁温波动而剧烈波动。     

超超临界锅炉水冷壁管传热恶化对横向裂纹影响的有限元分析

为研究不同传热条件下水冷壁管的温度及热应力分布特征,以某1 000 MW超超临界锅炉水冷壁管为对象,建立了水冷壁管的三维有限元模型,分正常传热和传热恶化2种情况进行了计算。计算结果显示,向火侧壁面热负荷、管内传热系数对传热恶化后的温度和热应力有显著影响,在尚未达到屈服前,水冷壁管的热应力与温度基本呈线性关系。传热正常时,水冷壁管鳍片处温度和热应力值大于水冷壁管向火侧顶点相应值,而向火侧顶点发生破坏的可能性较小;在传热恶化时,水冷壁管向火侧顶点的温度和热应力迅速增大,并明显高于水冷壁管鳍片处,传热恶化的反复出现引起的交变应力最终导致水冷壁管横向裂纹的产生。     

超超临界循环流化床锅炉膜式水冷壁管温度与应力分析

超临界循环流化床（CFB）锅炉在运行中发生传热恶化使水冷壁出现裂纹,增加水冷壁爆管和泄漏的概率。以某在建超超临界CFB锅炉为研究对象,建立膜式水冷壁的二维有限元计算模型,分析不同传热恶化程度对水冷壁的温度和热应力的影响。结果表明:正常传热与传热恶化时水冷壁管内外壁面温度随方位角θ的变化规律一致,传热恶化时水冷壁的温度整体升高,最高温度由向火侧鳍片中点转移至水冷壁管向火侧顶点;水冷壁管向火侧变形的变化趋势和温度的变化趋势相同,传热恶化时水冷壁的温度和热应力会超过材料的允许温度和屈服强度,反复的传热恶化是导致水冷壁爆管的重要因素。     

锅炉水冷壁鳍片开裂原因分析及处理

某机组锅炉容量及主要参数见表1. 该锅炉投运一年后进行首次检验时发现炉膛水冷壁多处鳍片开裂,鳍片中心部位已完全变形、开裂,并有多条裂纹由鳍片中心向四周的水冷壁管延伸,裂纹尖端已接近水冷壁管壁.鳍片开裂部位均位于人孔、看火孔、吹灰器、燃烧器等特殊结构附近的鳍片较宽区域,且鳍片宽度越大,开裂情况越严重.对鳍片开裂部位的水冷壁管与鳍片的角焊缝向火侧进行渗透检测未发现缺陷,其它正常节距的膜式水冷壁鳍片也未发现开裂现象.     

梯形鳍片膜式水冷壁传热特性数值研究

以某330 MW锅炉为例,通过数值计算的方法分析研究了梯形鳍片膜式水冷壁的传热特性。计算了不同水冷壁管内工质温度、不同水冷壁管内侧对流换热系数和不同水冷壁向火侧接受的平均辐射热负荷下水冷壁管子特定点的温度,重点研究了水冷壁管子背火侧特定点的温差。研究结果表明:水冷壁管子背火侧特定点温差与水冷壁管内工质温度关系不大,水冷壁管子背火侧特定点温差随着管内侧对流换热系数的增大而减小,水冷壁管子背火侧特定点温差与水冷壁向火侧接受的辐射平均热负荷成正相关关系。     

超临界600 MW机组锅炉膜式水冷壁的热力学行为研究

建立了超临界锅炉膜式水冷壁的温度场与应力分布的有限元计算模型.计算结果表明,在向火侧中心和鳍片中心的温度最高,而且向火侧内、外壁面温差最大,达29 ℃;水冷壁管与鳍片的接触面的热应力最大,为1.77 GPa;在向火侧中心的变形量较大,内、外壁面的最大变形量分别为0.193 mm和0.222 mm.     

超临界600MW锅炉膜式水冷壁的热力学行为研究

建立了超临界锅炉膜式水冷壁的温度场与应力分布的有限元计算模型。计算结果表明,在向火侧中心和鳍片中心的温度最高,而且向火侧内、外壁面温差最大,达29℃;水冷壁管与鳍片的接触面的热应力最大,为1.77 GPa;在向火侧中心的变形量较大,内、外壁面的最大变形量分别为0.193 mm和0.222 mm。     

超超临界锅炉水冷壁温度测试方法与应用研究

锅炉水冷壁管温度的测试与控制是火电厂运行过程中的一个难题。通过在某台超超临界参数锅炉水冷壁管特定位置处安装能够同时测试水冷壁管向火侧壁温、背火侧壁温及管内工质温度的测试装置，实时监测水冷壁各工况下的管壁及工质温度变化，分析日常运行中各相关因素对水冷壁温度的影响特性。研究表明，启炉升负荷、变负荷工况吹灰以及水煤比失调等因素易导致或加剧水冷壁管壁温大幅突升，停炉过程和磨煤机投运方式的改变对水冷壁管壁温的影响较小。该测温装置及所得结论对火电厂水冷壁安全运行具有一定的指导作用。     

1 000 MW双切圆燃烧锅炉干湿态转换过程中水冷壁温度控制

针对超超临界双切圆锅炉干湿态转换过程中的水冷壁温度偏差大、超温的问题，采取了三个阶段的控制措施：干湿态转换前，优先投入上层磨煤机运行，提高锅炉压力和给水温度；转态过程中，维持合适的水煤比以及较低的中间点过热度；锅炉正常运行时，尽量提高炉膛火焰中心高度，使炉膛热负荷分布更加均匀，调整一、二次风配风方式，降低“热角”区温度。此外，取消了超温管的节流孔圈，增大质量流速。通过以上调整方法，有效缓解了干湿态转换过程中水冷壁超温问题，改善了水冷壁的运行工况。     

基于矩量法的超临界锅炉水冷壁温度场数值计算

超临界、超超临界锅炉水冷壁尤其是燃烧器区水冷壁温度场计算对锅炉的安全运行具有重要意义。该文建立了燃烧器区螺旋管圈水冷壁及鳍片截面的二维稳态导热方程,推导了基于矩量法的有限元数值计算公式,采用双线性四边形单元对截面进行剖分。用分区段热力计算方法确定水冷壁各区段热负荷。依据机组实测的水冷壁入口和出口工质温度和压力,通过计算热负荷引起的焓增确定各校核截面的工质温度和压力。从而确定管内的对流换热系数。计算了不同启动方式下水冷壁管壁内侧温度及其变化率,为指导锅炉的安全稳定运行和锅炉管壁选材提供了依据。     

超临界600 MW机组W火焰锅炉特性分析

W火焰锅炉用于燃用无烟煤及难燃煤种,目前已投运的W火焰锅炉均采用亚临界参数、垂直管屏。超临界600 MW机组锅炉一般采用螺旋管带水冷壁布置,在设计制造上有较大困难。对此,采用低质量流速及优化内螺纹管技术,可应用于垂直管屏超临界参数W火焰锅炉。     

超超临界锅炉水冷壁管横向裂纹原因分析及控制策略

超超临界锅炉水冷壁管横向裂纹已成为制约机组稳定运行的重要因素之一,对其形成原因进行研究并提出有效治理措施具有非常重要的意义。运用理化分析、数值模拟等方式对其水冷壁管横向裂纹产生原因进行分析,并从设备改造、燃烧优化等角度进行有针对性的治理。治理结果表明,在深度调峰已成为常态的现阶段,锅炉水冷壁管横向裂纹产生大幅放缓,治理效果明显。     

超临界600 MW机组直流锅炉屏式过热器超温问题分析及治理

某电厂2号超,临界600 MW机组直流锅炉检修后屏式过热器(屏过)A侧出口频繁出现超温现象.分析认为,一次风速偏大,炉内火焰中心偏高,炉膛左右两侧火焰温度存在偏差,实际燃用煤种比设计煤种灰分高,A、B两侧引风机出力不均,升负荷速率偏快等是造成屏过超温的原因.对此,采取了对锅炉燃烧进行优化,适当增加水冷壁的吹灰次数,并对断裂的A侧减温器喷管进行打磨修复等措施.实施后,A侧汽温可以控制在540℃以内,屏过出口超温问题得到了有效的控制.     

工业锅炉水冷壁管外侧的腐蚀问题

本文论述了工业锅炉求冷壁管外测腐蚀的普遍性.以引起热力工作者高度重视.作者多次深入工业锅炉的现场观察,发现它属于高温腐蚀的范畴.根据高温腐蚀的机理,认为高温腐蚀所需的三个条件,在工业锅炉中同样存在.为防止工业锅炉水冷壁管外侧的腐蚀,作者提出了“防止管内结垢、防止火焰冲刷管壁、加强燃烧词整和采用渗铝水冷壁管”等有效措施,对提高工业锅炉的安全性和延长使用寿命是十分有益的.     

超超临界锅炉水冷壁开裂原因分析

通对某超超临界锅炉在安装期间发现裂纹的水冷壁鳍片和管子进行化学成分、机械性能、示波冲击、显微硬度、金相组织、断口形貌试验等分析,得出鳍片部位存在折叠和微裂纹等轧制原始缺陷。诱发鳍片与管子焊接过程中产生裂纹并扩展的主要原因是鳍片硬度高、脆性大,而且存在原始缺陷;次因之一是鳍片与管子的焊接质量差、氧气切割时产生热应力,在切开的尖锐的直角缺口部位产生较大的应力集中,导致鳍片在缺口处开裂并扩展;次因之二是水冷壁管屏在生产工地到安装工地的吊装及运输过程中在二次应力的作用下产生多次振动和冲击,在裂纹的启裂部位产生弯矩和扭矩,导致裂纹迅速开裂并扩展。     

水冷壁管壁温度波动原因分析

锅炉水冷壁金融管壁温度的波动与水冷壁管横向裂纹失效有很大的关系。以SG1000锅炉和HG2008锅炉水冷壁壁温测量结果为对象,根据不同的管壁温度波动特点,结合炉内、锅内传热分析,提出了不同的壁温波动原因;炉内不稳定结渣的脱落造成了HG2008控制循环锅炉水冷壁壁温的波动;蒸干传热恶化导致SG1000直流锅炉水冷壁壁温的波动。     

电站锅炉水冷壁烟气侧高温腐蚀探讨

通过对某电站锅炉水冷壁烟气侧腐蚀特点、水冷壁管组织状况、垢层能谱、电厂入煤中硫含量、电厂入煤相关指标、锅炉运行状况分析,辅以高温腐蚀机理探讨结果表明:该锅炉水冷壁发生了高温硫腐蚀。这与燃料中硫和氯含量较高密切相关,也与锅炉还原性气氛、机组长期在高温下运行有关。并提出了防范和治理措施。