降低燃煤锅炉再热器受热面热偏差的方法

为了降低高温再热器管子的热偏差,避免再热器超温爆管,重点分析了降低管间和屏间热偏差的方法,结果表明:在降低管间热偏差方面,集箱内径每增加5%,集箱流量不均匀系数可降低约12%;相对于单进单出的集箱布置方式相比,单进双出的集箱的静压分布与烟气热负荷趋势更加相近,可有效的降低屏间的热偏差。     

变负荷条件下太阳能吸热器内非稳态流量分配计算模型

针对变负荷条件下太阳能水工质吸热器内出现的流量分配不均现象,建立用于分析非稳态条件下并联管内流量分配特性的计算模型。该模型通过在离散控制方程中引入时间项计算在云层遮挡、昼夜变换等变负荷条件下吸热器内工质参数的非稳态变化过程;通过对集箱及各支管内的流动区域进行统一的网格划分和耦合求解,考虑了表面热流分布和集箱-支管结构对流量分配的综合影响。利用现有文献中的实验数据对模型进行了验证。利用模型研究了非均匀热流分布对吸热器内流量分配的影响,模拟了入口压力、入口温度、表面热流密度等发生阶跃扰动后吸热器内流量分配特性的动态变化,发现在非稳态过程中各支管流量分配往往会出现急剧恶化,给吸热器正常运行带来极大安全隐患。     

锅炉过热器与再热器流量分配的非线性数学模型及壁温计算方法

根据并联管组各根管子进、出口降之间的关系,并考虑到分配集箱与汇集集箱中流体的静压变化,建立了锅炉过热器、再热器流量分配的非线性数学模型。该模型所使用的经验参数较少,具有较高的计算精度,并可求出每根管子中的工质流量。各根管子上的热负荷分布已知后,再考虑到流量分配特性,即可确定需要进行壁温校核的危险部位及其壁温。此方法克服了目前常用的电厂锅炉壁温计算方法中核核点工质流量与热负荷并一定互相对应的缺点。针对蒲城电厂330MW燃煤直流锅炉1号过热器的改造方案,利用本文提出的方法与电厂锅炉常用的壁温计算方法分别计算了100％与50％锅炉运行负荷下危险部位的壁温。结果表明,所有校核点的壁温均有在管材所允许的范围之内。     

暖风器集箱系统并联管组流量偏差因素的研究

低温省煤器与暖风器联合循环系统是一种能够有效提高机组效率、解决空气预热器堵塞问题的系统,目前在不少电站锅炉上已有应用,取得了较好的效果。但是,在实际应用中,该系统普遍存在流量分配不均匀的问题,尤其在北方冬季会出现暖风器换热管由于流量偏差而导致的冻裂现象,严重影响设备的安全运行。针对该问题,从暖风器内工质流量分配的机理入手,分别建立了基于FLUENT平台的数值计算模型和基于Visual Basic 6.0平台的水动力计算模型。通过大量的计算对比,深入分析了热负荷、工质侧重力、工质流速、管间距、进出口集箱布置位置等参数对换热管流量不均的影响。研究结果表明：随着热负荷的增加,流量偏差显著增大;随着集箱高度的增加,集箱内重力影响增大,流量偏差也会明显变大;随着流速的增加,强制流动在集箱内的作用逐渐增强,弱化了集箱内的重力影响,流量偏差变小。热负荷和重力的耦合作用是导致暖风器内流量偏差的主要原因。最后,基于计算分析的结果,提出了抑制流量偏差的几种方案。研究成果为暖风器的合理设计和解决暖风器换热管冻裂问题提供了有力的技术支持。     

关中地区中深层同轴套管换热器换热能力及提升措施研究

同轴套管换热器是实现中深层地热能井下高效取热技术之一,其换热能力对地热系统的可持续开发至关重要。以关中地区为例,考虑地层不均匀性建立中深层地热井同轴套管传热计算模型,研究注入温度、注入流量、埋管深度等因素对其取热性能的影响,探讨间歇开采工况下注入温度和注入流量对热储层温度恢复的影响。结果表明:随着注入流量增加,出口流体温度下降,但整个系统的取热功率提高;当注入温度较高时,可有效提高出口流体温度,但系统取热功率降幅较大;随着地层深度增加,出口流体温度和取热功率逐渐上升;减小内管管径,增加外管管径,可有效提高出口流体温度和取热功率;热储层温度恢复能力随注入流量和注入温度的升高而提高;通过降低内管导热系数或选用双内管结构可以降低内管流体沿程温度损失,提高系统的出口流体温度。     

再热器结构布置对超温爆管的影响

再热器超温爆管是影响大容量锅炉安全运行的一个重要因素,并联管屏间的流量偏差是造成超温爆管的重要原因。通过对再热器流量分布的计算,分析了再热器结构布置对超温爆管的影响,提出了解决流量偏差的关键在于调整再热器出口集箱的静压分布及改进设想。     

超临界“W”火焰锅炉水冷壁的优化设计

阐述了超临界"W"火焰锅炉水冷壁的优化设计。针对超临界锅炉垂直管屏水冷壁运行中出现的热偏差较大和必须降低流动阻力的要求,以及"W"火焰锅炉由于炉型结构和水冷壁系统复杂,不便于采用螺旋管圈和炉内热负荷分布复杂的问题,根据实际运行数据、试验数据以及计算数据,论证了提高超临界"W"火焰锅炉性能的主要技术措施。包括:改进现有"W"火焰炉型结构,提高"W"火焰炉型对超临界压力下工质热物性的适应性能,避免现有2种炉型运行缺陷的叠加,掌握热负荷分布变化和水冷壁流量分配的一致性关系,控制水冷壁出口的温度和温度偏差,改进正流量补偿特性对水冷壁工质温度偏差的抑制作用的有限性,采用优化内螺纹管垂直管屏水冷壁和低质量流速等。     

SG-1025-2直流锅炉水冷壁流量在线分配研究与实践

针对目前使用的冷态水动力调整方法存在的问题，提出了一种新的垂直管屏式直流锅炉水动力调整方法——热态调整法，并根据热态调整法的数学模型，编制了水动力调整程序。实际应用表明，该方法根据锅炉负荷和炉内热负荷的变化，实现了水冷壁流量的在线分配，使水冷壁管内流量和炉内热负荷始终协调一致，大大减少了水冷壁管温度的交替变化，延长了水冷壁管的寿命，对直流锅炉机组起停和变负荷运行有重要意义。     

某电厂汽包锅炉过热器顶棚管联箱结构优化研究

针对某电厂锅炉顶棚过热器频繁爆管现象,建立了与现场实际相同的几何模型,采用计算流体动力学方法对联箱内部流动情况进行数值研究。研究发现联箱三通附近由于静压分布异常,导致引入管周边的分支管静压较低,流量分配相对减少,发生传热恶化,进而发生爆管。该文提出优化的几何结构,通过对特定分支管引出方向进行调整,显著提升了并联分支管流量分配的均匀性,为电站锅炉分配联箱设计和结构优化提供一定的参考。     

某电厂汽包锅炉过热器顶棚管联箱结构优化研究EI北大核心CSCD

针对某电厂锅炉顶棚过热器频繁爆管现象,建立了与现场实际相同的几何模型,采用计算流体动力学方法对联箱内部流动情况进行数值研究。研究发现联箱三通附近由于静压分布异常,导致引入管周边的分支管静压较低,流量分配相对减少,发生传热恶化,进而发生爆管。该文提出优化的几何结构,通过对特定分支管引出方向进行调整,显著提升了并联分支管流量分配的均匀性,为电站锅炉分配联箱设计和结构优化提供一定的参考。     

凝汽器壳侧准三维数值研究

引入多孔介质,采用k-e湍流模型,利用准三维数值计算方法对一双流程凝汽器的汽相流动与换热进行计算与分析。针对由于凝汽器喉部低压加热器和扩散角的影响以及冷却水温沿流程变化而引起的蒸汽热负荷分配不均的问题,提出安装导流板改善流动与传热特性的措施。通过计算证实：添加导流挡板后,增大了左边管束区的蒸汽流量,保证了这一区域管束的蒸汽负荷,提高了传热面积的有效利用面积,沿冷却水流向各管束区域的蒸汽负荷分配较为均匀,增加了蒸汽凝结量,提高了凝汽器真空,凝汽器的工作性能得到改善。     

锅炉分配集箱速度分布对流量分配的影响

通过对锅炉过热器,再热器分配集装箱沿程静压分布和支流流量分布的分析,提出了幂函数速度分布表达式和相应的求解方法,线性速度分布只是幂速度分布在动量和摩阻影响相平衡时的特例,对动量占优势或摩阻占优势的流动状态,线性速度分布明显偏离实际,幂速度分布计算结果比线性分布结果更符合实验值。     

含多种分布式电源的弱环配电网三相潮流计算

由于分布式电力系统中电源、负荷和线路参数存在不对称性,传统的配电网潮流算法已不适用于这类网络。在对风力发电机组、光伏发电系统、燃料电池、蓄电池、高频微型燃气轮机及工频热电联产机组的运行和控制性能详细分析的基础上,建立各种分布式电源潮流计算模型,考虑配电网三相参数不平衡和环网问题,对广泛用于辐射型配电网的前推回代潮流算法进行改进,提出适用于含多种分布式电源的弱环配电网的前推回代三相潮流算法。算例表明,该文提出的算法是有效和可行的。     

一种确定锅炉沿炉膛宽度方向热负荷分布的方法

电站锅炉在运行过程中,炉膛热负荷分布受燃料类型、燃烧方式、炉膛形状等多种因素的影响。针对炉膛热负荷分布难以准确预测的问题,提出了一种确定超超临界墙式切圆燃烧直流锅炉沿炉膛宽度方向热负荷分布的计算方法,将某一工况下管子出口温度作为已知条件,结合系统结构参数进行水动力计算,建立压降计算模型,研究水冷壁系统的流动特性以及炉膛的传热特性,确定水冷壁系统阻力、压降以及流量分布。根据计算结果得到单根水冷壁管沿炉膛宽度方向的热负荷分布规律,并以此为基础,建立热负荷模型,对另一工况进行计算与分析。计算结果表明,本文所提出的热负荷分布计算方法能够准确反映每根管子总吸热量沿炉膛宽度方向的分布,可以应用于锅炉现场运行的安全性分析。     

考虑热动态的综合能源系统碳排放流建模与分析

在电力系统低碳转型背景下,传统的源侧碳排放控制难以满足碳排放责任公平分摊需求,亟需对多能源网络进行碳排放流(即碳流)追踪,明确源网荷碳排放责任。基于此,提出了热网准动态碳流模型,并对综合能源系统碳流进行建模与分析。介绍了热网静态碳流的管道计算模型;从热损耗和热延时两方面对热网管道的动态特性进行描述;在此基础上,引入热网管道储能变量刻画2种情况下热动态特性对管道和节点碳流分布的影响;进一步地,提出了热电联产机组的碳势计算方法和储能设备各时刻平均碳势的计算方法,并总结了电、热网络碳流联合分析方法;通过算例分析了静态和准动态热网模型下综合能源系统的碳流分布结果,并考虑了负荷热惯性及机组碳势对碳流分布的影响。     

汽轮发电机转子副槽通风冷却系统流动特性研究

在转子副槽通风冷却系统中,副槽结构、径向风道分布、槽楔出风口直径等参数,直接影响转子风道冷却介质流动特性。为减少副槽通风系统转子轴向温差及热应力,必须使转子沿轴向各径向风道内冷却介质流量分配尽可能均匀。针对转子副槽通风系统的结构特点,建立转子绕组通风离散计算模型。并应用该模型对125 MW空冷汽轮发电机转子副槽通风系统进行计算。研究副槽结构、转子槽楔出风口直径、转子径向风道布置等对转子径向风道流量分配的影响。研究结果表明,在相同入口流量下,副槽截面积越大,径向风道流量偏差越小;转子槽楔直径越小,径向风道流量偏差越小;采用变径向风道间距,可使径向风道流量偏差减小。该文的研究结果对汽轮发电机转子副槽通风冷却系统的设计具有指导意义。     

465t/h循环流化床锅炉屏式再热器超温原因分析及改造

通过对465t/h循环流化床锅炉再热器系统的流量分配、热偏差和吸热量的计算分析，发现原设计中屏式再热器系统进汽方式不合理引起的严重流量偏差是导致该型锅炉屏式再热器超温的主要原因，再热器整体吸热量偏大造成的汽温偏高和焓增过大进一步加剧了超温。经改进屏式再热器连接方式并减少受热面后。消除了屏式再热器超温，保证了机组安全运行。     

面向区域综合能源服务的电-水联合潮流

现有关于综合能源系统潮流的研究大多以电力、热力、燃气系统耦合形成的多能系统为研究主体,而少量关于电-水联合系统潮流的研究又存在耦合方式单一、模型适应性差等问题。为此面向区域供电、供水综合服务商,提出配电网、配水网耦合形成的区域电-水联合系统的潮流模型和计算方法。提出2种用户级电-水能源集线器模型以描述终端用户综合用能行为产生的电-水关联关系;在此基础上,考虑电-水之间的泵站耦合和用户级能源集线器2种耦合方式,以及水负荷的水压特性,提出区域电-水联合潮流模型及计算方法;用2个不同规模的区域电-水联合系统验证了所提潮流计算方法的有效性,并对比分析了用户级电-水能源集线器及水负荷水压特性对联合潮流的影响。     

Regularities pertinent to formation of hydraulic nonuniformities at the outlet from the reactor plant header system

Maintaining the preset distribution of coolant mass flow rate at the outlet from the header system organized as a back turn with lateral admission of coolant to the header and central removal of coolant from it is one of the conditions essential for securing reliable and efficient operation of a reactor plant. In the header system, coolant passes through the annular lateral channel formed by the vessel and central barrel, after which it enters into the header, changes the motion direction in it, and goes out through the channels of the grid placed in the central barrel. The results obtained from experimental investigations of the hydrodynamics in the header system flow paths carried out on models with flat and cylindrical shapes are presented. A previously unknown regularity pertinent to formation of hydraulic irregularities at the header system outlet is revealed, and semi-empirical correlations for determining the coolant mass flow rate distribution at the header system outlet are obtained. The regularity connected with formation of hydrodynamic nonuniformities at the header system outlet lies in the fact that the position of the maximum coolant velocity at the grid outlet coincides with the position of the maximum velocity in the core of the incident jet attacking the grid, and that the maximal average coolant velocity in the grid holes is proportional to the average coolant velocity in the incident jet.