变压运行超临界压力直流锅炉螺旋管圈水冷壁的技术特点分析

结合螺旋管圈和垂直管圈的特点,阐述了变压运行下超临界压力及超超临界压力直流锅炉水冷壁产生水动力不稳定和传热恶化的原因及其解决问题的方法.介绍了近几年在国产机组中出现的螺旋管圈水冷壁的结构,其基本型式是螺旋管圈与垂直管圈相结合,并分析了该结构型式的技术特点.认为采用螺旋管圈水冷壁可提高水动力稳定性、抗燃烧干扰能力和运行可靠性,能抑制传热恶化,尤其是内螺纹管的变压运行技术性能较优越,因此,螺旋管圈水冷壁必将成为超临界压力及超超临界压力直流锅炉水冷壁的主要结构型式.     

超/超临界循环流化床锅炉整体数值模型

建立和发展了一个适用于大型超/超临界循环流化床锅炉的综合数值模型。该模型不仅能够预测锅炉的燃烧、传热及污染物排放特性,还同时考虑水冷壁管内外传热及水动力耦合过程。模型的流场基于欧拉两相流模型和EMMS曳力模型;燃烧采用考虑了水分蒸发、挥发分析出、焦炭燃烧、气相反应以及燃烧污染产物等过程的组分反应模型,其中包括脱硫反应和氮氧化物生成反应;壁面传热基于颗粒团更新传热模型和离散坐标辐射模型,考虑水冷壁内工质超临界状态下的热工水动力过程,在燃烧模型中对炉内、外进行耦合计算。提出的循环流化床锅炉整体模型成功应用于炉膛容积为1300m3的350MW(e)超临界循环流化床锅炉,得到炉膛气固流场、温度、热流、包括硫、氮化合物的燃烧产物三维分布结果。     

国产1000t／h直流炉炉室管屏的热稳定性分析及改进

针对ＳＧ１０００ｔ／ｈ直流锅炉下辐射区爆管问题，进行了炉内热负荷，下辐射区水动力和壁温传热计算和分析，在现有技术基础，提出二次上升的改进方案，以提高水动力的稳定性和对运行工况变动的适应性。     

低质量流速设计在直流锅炉上的应用

垂直管与盘旋管水冷壁相比，具有制造、安装方便，工艺要求简单，支撑结构设计简便等突出优点，可以减少一次投资。由于采用了优化内螺纹管作传热元件，新型垂直管直流锅炉克服了传统UP炉的缺点，具有与盘旋管直流锅炉同样良好的操控性和可靠性。由于采用了低质量流速设计，水冷壁具有很好的正流量响应特性，新型UP炉抗热偏差性能可与盘旋管直流锅炉媲美，而且汽水系统阻力更小，运行经济性更好。对内螺纹管传热特性的研究开创了直流锅炉水动力设计的新理念。     

超临界压力直流锅炉燃油工况燃烧调整

:烟囱冒黑烟是燃烧恶化的一个重要标志.就超临界压力直流锅炉燃油工况冒黑烟这一问题,从各方面分析燃烧恶化的原因,根据实际经验总结出减少黑烟的燃烧调整方法和对启动油枪根部风的设计提出改造意见.     

直流锅炉水冷壁变工况的适应性

简述了直流锅炉水冷壁的型式及其特点。通过华能沁北发电公司国产超临界直流锅炉水冷壁不同工况金属壁温的偏差分析,认为垂直水冷壁出口温度偏差明显大于螺旋水冷壁出口温度偏差。采用下部螺旋水冷壁和上部垂直水冷壁的结构,可以较好地解决变工况下的传热恶化和垂直水冷壁流量分配不均的问题;水冷壁变工况运行良好,锅炉起动的经济性和安全性都达到了大容量直流锅炉的水平。     

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。     

基于哈锅CFD技术的1000MW双切圆锅炉烟气偏差特性研究

为使数值模拟计算能够尽可能地真实模拟炉内实际流动、燃烧与传热过程,为工程实践提供重要信息依据。采用哈锅CFD燃烧数值模拟技术结合相关受热面传热计算程序,以哈锅自主研发设计的1000 MW高效超超临界双切圆变压直流锅炉为研究对象,进行炉内全过程数值模拟计算,评估锅炉及关键部件的偏差情况,为高效超超临界机组运行性能优化提供参考依据。     

电站锅炉应用等速型低NO_X燃烧器的数值模拟

常规水平浓淡燃烧器的双通道速度差达6～8 m/s,该速度差会对燃烧稳定性、燃烧效率和NOX排放造成影响,通过对常规直流煤粉燃烧器、水平浓淡煤粉燃烧器和等速型低NOX燃烧器在350 MW电站锅炉上的燃烧过程数值模拟表明:浓淡燃烧技术不改变锅炉炉内的传热特性,等速型低NOX燃烧器比水平浓淡燃烧器可降低NOX排放12%.     

富氧燃烧锅炉传热特征分析及设计优化

为了获得适用于富氧燃烧锅炉的设计方法,以200 MW 富氧燃烧锅炉为研究对象,通过理论计算得出：高烟温区段,富氧燃烧烟气中三原子气体浓度升高,导致辐射传热增强,受热面传热量要高于空气燃烧气氛。而在低烟温区段,烟气量减少导致流速降低,对流传热减弱,传热量小于空气燃烧气氛;在分析富氧燃烧锅炉传热特性基础上,提出了富氧燃烧锅炉烟气通流截面积、各换热面积的设计优化方法。相比空气气氛,在26%氧浓度条件下,富氧燃烧干循环锅炉各受热面烟气通流截面积减少15%～21%,湿循环减少13%～24%,干循环锅炉受热面减少9%～32%,湿循环减少7%～35%。富氧气氛燃烧条件下锅炉烟气流速能够达到锅炉设计规范要求,各受热面传热量与空气燃烧传热量基本保持一致。     

超临界锅炉水冷壁壁温预测耦合模型

近年来可再生能源发电的迅速增长和低氮燃烧技术的广泛应用,加剧了燃煤锅炉水冷壁的超温和高温腐蚀趋势,导致爆管事故频发.预防水冷壁爆管需掌握不同锅炉运行参数下水冷壁的管壁温度分布,为此提出了 一种锅炉烟气侧三维计算流体动力学模型与工质侧一维水动力模型耦合的传热计算模型,通过二模型间壁面热流密度和管内工质温度的数据交互,将烟...     

富氧燃烧锅炉辐射传热特性数值模拟研究

为研究富氧燃烧与空气燃烧锅炉之间的辐射传热特性差异,并为设计或改造新型富氧燃烧系统提供所需的理论指导,对2种燃烧方式下的炉膛流场与传热分布特性进行了数值模拟研究。首先对富氧燃烧数值模拟采用改进灰色气体加权和（WSGG）模型计算气体吸收系数的必要性进行了探讨,并将Johansson WSGG模型结合进入燃煤锅炉的CFD模型框架内,使CFD数值模型适用于富氧燃烧的辐射传热计算。在此基础上对某330 MW机组锅炉分别采用干、湿烟气再循环富氧燃烧方式及空气燃烧方式的炉膛流场与传热分布特性等进行了对比分析。结果表明:在锅炉煤量、入口气体质量流量和氧量皆相同情况下,不同燃烧方式间燃烧烟气成分及物性的差异使富氧燃烧与空气燃烧锅炉在流场、温度与炉膛传热分布等方面皆呈现出较明显的差异;富氧燃烧烟气中所富含的CO2和H2O的比热容高于N2,使采用湿烟气循环方式富氧燃烧锅炉炉膛的整体温度和吸热量明显低于空气燃烧;同时,由于CO2的密度高于N2,富氧燃烧锅炉的整体流速低于空气燃烧锅炉,并影响了炉内的温度与传热分布。在设计富氧燃烧系统或改造现有空气燃烧系统时应考虑富氧燃烧与空气燃烧锅炉在炉膛流场与传热方面的差异,合理安排锅炉的传热分布,避免或减少锅炉受热面的改动。     

国内科技信息

国内科技信息▲亚临界及近临界压力区内螺纹替两相流阻力特性的研究由于内螺纹管的特殊结构，使得它在高压条件下能有效地抑制传热恶化，因此在大型锅炉的水冷壁中被广泛采用。在锅炉设计时，为确定水冷壁的水动力特性，必须具有内螺纹管摩擦阻力的数据，可是，至今国内外...     

直流锅炉混煤燃烧自适应控制的研究与应用

针对目前机组控制策略无法很好适应直流锅炉混煤燃烧的问题,本文设计了一种采用智能测算燃煤热值,再通过燃煤热值去修正机组协调控制策略的解决方案;实现在煤种发生变化的情况下,能很好保持直流锅炉机组煤水比控制的稳定性,确保机组安全运行的目的.该方案提高了直流锅炉机组对煤种的适应性,能有效地解决目前燃煤电厂面临的混煤燃烧问题.     

优化内螺纹管在低质量流速直流锅炉设计中的应用

为解决传统UP炉存在的水冷壁热敏感性强、调峰能力受限制、锅炉运行安全性差等问题，姚孟发电有限责任公司1号锅炉水冷壁改造采用低质量流速设计，使用优化内螺纹管作传热元件，使运行中的水冷壁具有很适的正流量响应能力。这种特性使垂直管水冷壁具有很好的抗热偏差能力，全负荷范围内水动力稳定，并满足机组滑压运行要求。这种低质量流速设计开创了直流锅炉水动力设计的新理念，也为国产UP炉改造提供了新思路。     

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。     

超临界锅炉水冷壁的传热恶化研究

探讨了超临界锅炉水冷壁的传热恶化,分析了发生传热恶化的原因,并提出抑制或推迟传热恶化发生的主要策略。     

低质量流率垂直管圈超临界煤粉锅炉的水动力特性分析

为研究超临界条件下低质量流率垂直管圈锅炉的水动力特性,建立了超临界锅炉上升管水冷壁内工质的流动和传热模型,对采用低质量流率垂直管圈的600 MW超临界煤粉锅炉的水动力安全性进行计算,分析全负荷条件下不同质量流率的垂直光管和垂直内螺纹管水冷壁管内工质的流动、传热及压降变化,对2种布置方案的优缺点进行比较。此外,还考虑了加装节流圈和中间混合集箱对垂直布置的水冷壁水动力特性的影响。综合计算结果,给出安全的垂直水冷壁布置型式,为锅炉设计提供参考.     

阳宗海电厂改建工程670t／h锅炉在高海拔条件下的设计特点

本文着重阐述高海拔低气压对锅炉燃烧、传热、磨损等诸方面的影响，并对俄罗斯西伯利亚动力机械厂为阳宗海电厂６７０ｔ／ｈ锅炉针对高海拔所做的一系列设计修正作了具体分析和介绍。     

SG-1025/16.7-313型锅炉水冷壁爆管原因及解决方法

我厂5号锅炉是SG-1025/16.7-313型亚临界压力直流锅炉。钢球磨中间储仓制热风送粉,直流式煤粉燃烧器,四角布置,切圆燃烧。水冷壁管为垂直向上管屏,中间经过三次混合,如图1,以减少工质的热偏差。在第一级混合器后,水冷壁分成52个管屏,每个屏进口均装有节流阀,锅炉水动力调试好以后,取消所有节流阀的手轮,在运行中该节流阀一般是不再作调整用。