300MW循环流化床锅炉屏式受热面传热系数计算及其变化规律

根据300MW循环流化床（CFB）锅炉现场测试数据并结合以往CFB锅炉传热系数的研究成果,建立了屏式受热面烟气侧的传热模型,包括辐射传热模型和对流传热半经验公式．利用该模型对某300MWCFB锅炉在94％锅炉最大连续蒸发量（BMCR）工况下炉膛内屏式受热面的传热系数进行了计算,分析了屏式受热面管间节距、炉膛温度、工质温度、壁面黑度及烟气速度等因素对传热系数的影响．结果表明：烟气速度、炉膛温度和壁面黑度对传热系数的影响较大,所建立的传热模型能够合理地反映主要因素对CFB锅炉屏式受热面传热的影响．     

高温型循环流化床锅炉炉膛传热系数的试验研究

为了测定高温型循环流化床(CFB)锅炉炉膛的传热系数,在热功率1MW的CFB锅炉试验台上对试验受热面的传热系数进行了试验和测定,研究了床温和颗粒悬浮密度对传热特性的影响.通过对试验数据进行回归分析得到了炉膛传热系数与床温和颗粒悬浮密度的关联模型.结果表明:随着床温的升高及颗粒悬浮密度的增大,炉膛传热系数相应增大;该关联模型得到的炉膛传热系数计算值与试验值的误差小于7%,该关联模型可用于高温型CFB锅炉的设计计算.     

600 MW超超临界循环流化床锅炉水冷壁传热特性研究

为获得超超临界压力下CFB锅炉水冷壁内、外传热特性,建立了水冷壁总传热系数计算模型,并通过高温高压条件下的实验数据拟合得到了工质侧传热系数关联式,将此关联式代入水冷壁总传热系数计算模型,使其预测精度大为提高.研究结果表明:水冷壁传热性能是工质侧传热系数、烟气侧传热系数以及水冷壁管导热性能耦合作用的结果;工质侧传热系数沿...     

海拔高度对锅炉热力计算的影响

分析研究了高海拔环境下低气压对锅炉热力计算的影响.指出锅炉燃烧计算与大气压力无关;随气压降低,室燃炉、层燃炉炉膛内介质辐射放热能力降低;低气压对CFB锅炉炉膛内传热的影响可近似忽略不计;对于锅炉对流受热面,总传热系数随气压降低而缓慢增大.     

循环流化床锅炉循环倍率计算模型

基于循环流化床(CFB)锅炉热平衡,并结合物料平衡关系,提出了一种"四平衡双循环"迭代计算方法,该方法在计算出循环倍率的同时,也可以求出分离器、炉膛和密相区燃烧份额以及密相区过量空气系数等重要参数.根据某300 MW CFB锅炉现场运行数据建立模型进行计算,并分析了煤质和一次风、二次风配比对循环倍率的影响.结果表明:该计算模型能够准确计算出相关参数,且能合理反映以上因素对CFB锅炉循环倍率的影响,为循环倍率的控制与优化提供了一定的参考.     

基于渣层增长模型的水冷壁背火侧温度表征特性

以某台600 MW超临界锅炉为研究对象,提出了渣层增长模型,考虑焊脚结构对导热的影响建立了结渣水冷壁物理模型,并采用Fluent模拟了不同工况下结渣水冷壁的温度分布,根据240组工况模拟结果,分析了背火侧温差与锅炉关键运行参数的关系.结果 表明:渣层表面温度主要取决于炉膛烟温的变化,背火侧温差(背火侧管壁中点与背火侧鳍片中点之间的温差)受结渣影响明显,可作为诊断结渣厚度的特征参数;背火侧温差与炉膛烟温呈接近线性的正相关关系,其随管内工质对流传热系数的增大而减小,并趋近于一个恒定的温度;在锅炉正常负荷范围内,管内工质对流传热系数对背火侧温差的影响要小于炉膛烟温,但工质温度对其影响基本可以忽略.     

循环流化床锅炉水冷壁的热流密度分布

超临界循环流化床锅炉的一个主要技术关键是炉膛受热面的横向热流分布.在管内工质温度不同、容量不同的3台循环流化床锅炉上,测量了不同高度上膜式水冷壁的金属壁温.将有限元算法用于水冷壁的换热分析,得到了循环流化床锅炉炉膛内烟气向水冷壁的换热系数分布.该结果为超临界CFB锅炉的设计提供了依据.     

出口结构对CFB锅炉炉内顶部区域传热影响的初步研究

引入颗粒返混系数,计算长曲率半径出口、长T型出口、平直拐角出口等3种特殊CFB锅炉出口条件下的顶部传热系数,并与光滑出口条件下传热系数计算结果进行对照。结果表明:在任意炉膛出口条件下,炉膛顶部区颗粒团对流传热系数随颗粒返混系数的增加而增加;炉膛顶部总传热系数随着炉膛温度的增加而线性增加;炉膛顶部总传热系数随着固体颗粒粒径的增大而减少,但当粒径超过300mm后,总传热系数减少的幅度变缓;顶部区颗粒团对流换热系数与总传热系数均随物料循环流率的增加而增大。     

大型循环流化床锅炉热力计算软件的开发及应用

针对大型循环流化床(CFB)锅炉的设计需要,研究提出了CFB锅炉热力计算方法,建立了炉膛传热计算模型及外置床传热计算模型,以此为基础开发了适用于M型及H型炉型的CFB锅炉热力计算软件。该热力计算软件可开展大型CFB锅炉的设计计算和校核计算,通过210 MW和330 MW CFB锅炉的应用表明,所开发的CFB锅炉热力计算软件计算结果准确可靠,为大容量CFB锅炉的设计提供了有力工具。     

循环流化床锅炉热效率的在线软测量

提出循环流化床(CFB)锅炉热效率的在线软测量方法,该方法将效率分为煤燃烧效率和传热效率两部分,根据CFB锅炉动态机理模型在线计算锅炉未燃烧碳量,在此基础上计算煤燃烧效率,再通过反平衡法和正平衡法计算锅炉传热效率,最后得到锅炉热效率.应用该方法对某440t/h循环流化床锅炉热效率进行了计算,分析了影响该锅炉热效率的主要因素.结果表明:影响锅炉热效率的最主要因素是烟气中的飞灰含量;该软测量方法适用于CFB锅炉,能有效指导锅炉调控,从而提高锅炉热效率.     

增压富氧燃烧流化床炉内传热特性

建立了增压富氧燃烧流化床锅炉炉内传热模型.通过模型计算,分析了颗粒粒径、空隙率、床层温度及系统压力等因素对炉内传热特性的影响.结果表明：随着颗粒粒径增大,传热系数减小;随着空隙率增大,传热系数减小;随着温度升高,传热系数增大;随着压力升高,传热系数增大,但增加的幅度明显变小,说明当压力升高到一定程度时,继续升高压力对传热没有太大影响.     

循环流化床锅炉水冷壁的传热系数

对循环流化床锅炉内水冷壁的传热机理进行了分析,验证了循环流化床炉内受热面的传热计算经验公式,可供设计、调试和运行时参考。     

带插入件管状换热器的计算程序

利用计算机对托入件换热器进行计算，包括传热面积，传热系数和结构尺寸的计算，并对运算过程中所涉及的大量图表、资料实行公式化处理。     

增压富氧燃煤锅炉省煤器的设计与优化

以300MW机组煤粉炉省煤器为例,对锅炉常压空气燃烧、常压富氧燃烧和5种不同增压(6MPa)富氧燃烧方案下的锅炉对流受热面尺寸、烟气流量、烟气侧传热系数和压降等参数进行了计算和分析,根据基于经济性分析的单位换热量换热器总费用最小的原则确定省煤器的最佳设计结构.结果表明:与常压空气燃烧相比,常压富氧燃烧下烟气体积流量减小了28.5%,对流传热系数减小了11.5%;增压富氧燃烧下的烟气体积流量减小了98.82%,随着烟气流速的增大,受热面面积减小,烟气侧传热系数和压降增大;最佳方案中的烟气流速为1.54m/s时,单位换热量换热器总费用约为常压空气燃烧下的60%,烟气侧压降为582.65Pa,烟道截面积仅为常压空气燃烧下的7.8%.     

电站锅炉水冷壁管水动力和传热特性的试验研究方法

介绍了电站锅炉水冷壁管水动力和传热特性研究的试验方法,阐述了其中采用的电加热试验管段和实炉辐射加热水冷壁管等方法,对各种试验方法的特点进行了比较和分析,并给出了1000MW超超临界压力塔式直流锅炉螺旋管圈水冷壁管水动力和传热特性实炉试验研究和水动力试验台试验的结果．这些结果可作为水冷壁系统设计中的参考依据．     

Heat transfer in a large-scale circulating fluidized bed boiler

Heat transfer of a furnace in a large-scale circulating fluidized bed (CFB) boiler was studied based on the analysis of available heat transfer coefficient data from typical industrial CFB boilers and measured data from a 12 MW_e, a 50 MW_e and a 135 MW_e CFB boiler. The heat transfer of heat exchanger surfaces in a furnace, in a steam/water cooled cyclone, in an external heat exchanger and in the backpass was also reviewed. Empirical correlation of heat transfer coefficient was suggested after calculating the two key parameters, solids suspension density and furnace temperature. The correlation approach agrees well with the data from the large-scale CFB boilers. __________ Translated from Journal of Power Engineering, 2006, 26(3): 305–310 (in Chinese) [译自: 动力工程]     

粒径对无烟煤颗粒在循环流化床锅炉中燃尽影响的研究

根据流体动力学理论分析了颗粒径与流化速度的关系，通过利用或建立简单的传热与燃烧模型，定量计算了不同粒径无烟煤颗粒的燃尽时间和一次通过炉膛时的停留时间。计算发现：颗粒燃尽所需时间和一次通过炉膛的停留时间均随颗粒径的增加而增长。但停留时间增长的幅度较缓慢。在较大颗粒径时，提高炉膛温度将大大缩短颗粒的燃尽时间。有利于提高颗粒燃尽率。对于一些较难着火的高变质无烟煤，当颗粒径较小时。预热时间对颗粒燃尽的影响不能忽略。图5表1参8     

循环流化床锅炉中灰循环倍率与炉膛传热系数

循环流化床锅炉中灰循环倍率不仅影响燃烧 ,而且还影响传热。炉膛传热系数是其热力计算的关键数据 ,根据现场测得的数据 ,并参照有关文献 ,提出了一个经验计算公式 ,在几台循环流化床锅炉上亦已证明是正确的     

斜缝气膜冷却曲面模型的数值模拟

为研究燃气轮机叶片表面曲率对气膜冷却性能的影响,对二维斜缝曲面模型（凹面、凸面和平板）进行了数值模拟,选取冷却流体射流入射角35°、主射流密度比1.5,采用RNGk-ε湍流模型计算得到不同吹风比（0.5、1.2和2.0）下斜缝气膜冷却曲面模型壁面的传热系数.结果表明：低吹风比（M=0.5）时,壁面压力梯度越大,传热系数越小;中吹风比（M=1.2）时,射流对主流扰动加剧,传热加强,凹面总体传热系数比凸面小;高吹风比（M=2.0）时,曲率对传热系数的影响减弱,传热系数差异不大.