电站锅炉再热器带"三通"集箱静压分布的数值模拟及受热面热偏差计算

为解决再热器超温爆管问题,采用标准K-ε方程的湍流模型进行数值模拟,得到了有支管和无支管的再热器带"三通"集箱内的速度矢量和静压分布.在此基础上编写了较为通用的电站锅炉受热面热偏差计算程序,并应用该程序计算了2个不同结构再热器的屏间热偏差.结果表明:为了减少受热面因热偏差过大而发生超温爆管的情况,应在设计时尽量使管屏(...     

电站锅炉过热器,再热器分配集箱静压分布计算方法的改进

分配集箱中的静压分布取决于集箱中的流动阻力使静压下降和支管分流使静压上升的综合作用结果。现有的计算方法一般是用一条抛物线简单地描述集箱静压分布，将支管形式的分配集箱筒化成在集箱上开一条均匀宽度的长槽。作者通过理论分析和实验结果，指出这些简化存在的问题。提出实际流动情况相一致的离散型数学模型。     

大容量电站锅炉过热器,再热器带三通集箱流量分布的试验研究

近年来一些大容量电站锅炉发生了过热器、再热器的超温管事故。发生事故的主要原因之一是过热器、再热器进口集箱引入三通处蒸汽在集箱中复杂流动工况下产生涡流，处在涡流区的管屏蒸流量减少，使汽温和金属壁温升高。为此，对集箱中涡流这一复杂的流动问题进行了模化试验，理论分析和实炉验证，并在实践和理论相结合的基础制订出一套完整的计算方法和软件。经实炉测量，验证符合实际情况。     

电站锅炉过热器、再热器分配集箱静压分布计算方法的改进

分配集箱中的静压分布取决于集箱中的流动阻力使静压下降和支管分流使静压上升的综合作用结果。现有的计算方法一般是用一条抛物线简单地描述集箱静压分布，或将支管形式的分配集箱简化成在集箱上开一条均匀宽度的长槽。作者通过理论分析和实验结果，指出这些简化存在的问题，提出了与实际流动情况相一致的离散型数学模型。     

电站锅炉三通集箱系统流量分配的数值模拟

针对大容量电站锅炉中过热器和再热器集箱的径向引入引出三通结构进行了数值模拟,并运用Fluent软件,对稳态工况下径向引入引出三通结构的静压分布特点、流动机理、三通附近区域的流态对流量分配的影响进行了研究.结果表明:强三通效应在主母线方向、侧母线方向体现出不同的特征,主要原因是在三通区域存在3个明显的回流区,其共同作用决定了三通效应的影响模式;分流三通结构在三通附近受回流区的影响,Eu值均出现极小值,此处支管的流量驱动依赖于汇流集箱的压差补充,因而是危险区域,但其影响范围在2D内,故在布置支管时应考虑避开这一危险区.     

电站锅炉过热器、再热器集箱静压分布的数值研究

利用数值模拟的方法，研究了径向引入引出型分配、汇流集箱系统的静压分布规律。为了消除计算中伪扩散的影响，选用了QUICK格式。数值计算结果表明：在三通附近，气流的变化非常强烈，在远离三通的区域．气流逐渐平稳。在分配集箱进口三通的两侧存在2个涡流区，正对三通中心线的支管处静压最高，远离三通的区域，静压分布与轴向引入引出方式规律基本一致。利用该方法计算了某电厂锅炉末级再热器的流量分配和热偏差情况，与实测结果相吻合。图6表1参2     

电站锅炉过热器、再热器集箱压力与流量分布的数值研究

对过热器、再热器进出口集箱内压力分布建立数学模型，经数值计算研究径向引入集箱内的三维流场分布，分析静压及流量分布情况以及三通结构对流量分布的影响。     

大容量电站锅炉过热器、再热器带三通集箱流量分布的试验研究

近年来一些大容量电站锅炉发生了过热器、再热器的超温爆管事故。发生事故的主要原因之一是过热器、再热器进口集箱引入三通处蒸汽在集箱中复杂流动工况下产生涡流，处在涡流区的管屏蒸汽流量减少，使汽温和金属壁温升高。为此，对集箱中涡流这一复杂的流动问题进行了模化试验、理论分析和实炉验证，并在实践和理论相结合的基础上制订出一套完整的计算方法和软件，经实炉测量，验证符合实际情况。图８参５     

三通集箱过热器压力分布与流量分配的数值模拟

为了解三通结构对过热器流量分配的影响从而解决三通集箱过热器的爆管问题,利用Fluent软件对过热器模型进行了数值模拟,研究了三通结构集箱过热器内的静压分布、速度分布、各支管流量分配及各支管入口处流体的流速分布和静压分布.结果表明:三通结构附近流体的压力低且速度大,而远离该区域的流体则压力高且速度小;三通中涡流区域的支管入口有小涡流,而其他区域的支管入口没有出现小涡流;集箱内涡流下部的支管流量偏小,正对集箱入口处的支管流量最大;将第7管屏和第11管屏的入口形状改为圆形,改造后支管的流量明显增大.     

锅炉过热器进口集箱三通区域静压分布的数值模拟及三通的结构改进

为解决过热器超温爆管问题,根据电站锅炉过热器带三通集箱的结构特点,采用数值模拟方法对采用径向引入方式的过热器进口集箱三通区域的静压分布和流动规律进行了研究,并在此基础上对三通区域结构进行了改进.结果表明:三通区域集箱中存在涡流区,使该区域的静压变低,导致布置在该区域的支管蒸汽流量减少;适当增大三通区域集箱内径可提高集箱涡流区的静压,但当三通区域集箱内径增大到一定程度后,继续增大三通区域集箱内径,集箱涡流区的静压已不再有明显升高.     

炉内旋流数对热偏差影响的理论和试验研究

介绍了炉内旋流数Sw基本概念和计算方法，指出Sw实际表征的是炉内气流旋转速度与上升速度之比，其大小对水平烟道处的高温受热面的热偏差情况有直接影响；就二次风配风方式、锅炉负荷和一、二次风风率对Sw的影响进行了分析和讨论，并在实炉上就Sw的变化对再热器热偏差的影响进行了试验研究。理论分析和试验结果显示：在同样的负荷下，二次风配风方式对Sw有明显影响，均等配风时Sw最小，再热器的最大热偏差系数随Sw的增加而增加；在同样的二次风配风方式下，Sw随锅炉负荷的降低而增加，再热器的最大热偏差系数随Sw增加而增加．     

邹县发电厂6号锅炉再热器热偏差的改造措施

邹县发电厂6号锅炉是美国福斯特惠勒公司（F．W）设计和生产的600MW亚临界燃煤粉锅炉．由于再热器采用一级布置,热偏差大,在出口段炉外部分和出口垂直段部分出现较大范围超温,并有爆管现象发生．邹县发电厂联合上海发电设备成套设计研究院共同进行了技术攻关．通过试验研究和计算分析,找出了超温爆管的原因,提出了3个改造方案,并进行了比较,在实施改造中采用了第二个方案,取得了预期的效果,     

超超临界锅炉燃烧模拟及减小热偏差方法

针对燃烧器四角切圆布置的超超临界锅炉炉膛内的流动和燃烧,创建几何尺寸和边界条件完全对称的三维锅炉模型。计算结果表明,即使几何尺寸和边界条件完全对称,温度场和流场也可能是非对称的,这是造成烟气侧热偏差的可能原因之一。探讨了减小锅炉炉膛出口热偏差的方法,通过对比对称方位燃烧器连线上的速度分布,调整速度分布不对称的直线两端的燃烧器出口速度,使边界条件不对称,重新进行数值模拟,如此重复直至速度分布对称。结果表明,经过速度调整后所得的温度场和流场分布更加对称,可以达到减小炉膛出口热偏差的目的。     

平圩发电厂2号锅炉再热器的超温原因及改进措施

安微淮南平圩发电有限责任公司的2号锅炉是引进美国CE公司技术,由哈锅厂制造的我国首批600MW亚临界燃煤锅炉,自投运以来,再热器多次发生因过热而超温爆管的现象。经过试验和计算分析,发现该型锅炉有因四角切圆残余旋转造成的沿宽度方向上的各片屏的热偏差,同屏之间有因吸热不均匀造成同屏各管之间的热偏差,有因结构原因造成的各管热偏差的叠加。经过分析计算,对该炉通过中上层二次风反切,过燃风水平摆动以减弱残余旋转,屏式再热器采取短路以调整各管吸热量为基本方法,制定了攻关方案,目前正在实施中。该方案在同类型锅炉上已经得到应用,取得了良好的效果。图11表3     

锅炉热偏差的分析与控制

针对锅炉运行过程中经常出现的过热器、再热器的热偏差问题,在理论上系统分析的同时,提出了防止过热器、再热器的热偏差控制建议,以利于机组的安全运行。     

辅助风反切方式在1175t/h锅炉再热器热偏差改造中的应用

国华三河电厂1号、2号锅炉自投运以来,再热器整体和局部超温严重,影响机组的安全经济运行.通过实施基于受控涡量燃烧模式的辅助风(AA)反切改造方案和受热面改造,再热器减温水量大幅减少,同时末级再热器局部超温问题得到有效解决,大大提高了锅炉机组运行的安全性和经济性,获得了良好的经济效益和社会效益.     

对苏制TⅡ-82型锅炉过热器再热器寿命损耗率计算

电厂中由于锅炉的壁温及使用寿命监测手段比较落后,锅炉四管爆裂问题经常发生,尤其是锅炉过热器和再热器,而过热器和再热器超温爆管直接影响到机组的安全运行和经济性,因此电厂中对锅炉过热器再热器壁温和寿命损耗率的计算显得很重要。对苏制TII-82型锅炉过热器再热器的寿命损耗率的计算进行了研究,根据文中提出的锅炉过热器再热器寿命损耗率计算的模型,以某电厂的1号炉为例,最后计算出寿命损耗率=0.22141,为以后能够开发一套能准确计算锅炉过热器再热器壁温及寿命预测的在线监测与故障诊断系统提供了基础。     

超临界锅炉SOFA对高温受热面吸热偏差影响的试验研究

针对某电厂600 MW超临界锅炉存在过热器和再热器管内生成氧化皮及超温爆管的现象,通过试验研究了该锅炉分离燃尽风(SOFA)喷嘴正切15°和反切15°情况下,不同的SOFA比例对高温受热面管屏间吸热偏差分布的影响,分析了炉膛出口和水平烟道烟气温度分布特性对过热器和再热器蒸汽温度分布的影响.结果表明:SOFA喷嘴反切对减小炉膛上部切圆直径、降低水平烟道内吸热偏差的作用明显;合理的配风能使高温过热器管壁温度分布更均衡,末级过热器左侧吸热峰值温度降低10K.