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。     

1000MW超超临界锅炉高热负荷区垂直水冷壁温度特性研究

针对1000 MW超超临界锅炉水冷壁温度特性,数值研究了炉膛高热负荷区垂直管圈膜式水冷壁截面温度场和炉膛水冷壁温度分布.计算研究表明:水冷壁温度最高区域处于管壁向火侧顶点或水冷壁向火侧鳍端,在低负荷时管壁向火侧外壁温度最高,而高负荷时向火侧鳍端温度最高.管壁最大温差随锅炉负荷升高而显著增大,最高温度亦随锅炉负荷升高而增...     

热偏差和流量偏差对1000MW超超临界锅炉水冷壁壁温影响的研究

通过耦合水冷壁的烟气侧和工质侧的换热模型,获得超超临界条件下水冷壁管内工质和管壁的温度分布情况。设置火焰中心和工质流量的偏差变量,研究其对600℃和700℃等级锅炉水冷壁管壁温度安全的影响。通过模型的计算结果与600℃等级的超超临界机组测试值对比,验证模型的准确性。计算结果表明:耦合模型计算温度和实测数据有较好的一致性;对于600℃等级锅炉的水冷壁,流量对壁面温度最高值的影响明显高于火焰中心偏移的作用;700℃等级超超临界锅炉水冷壁管壁和工质的温度分布规律和600℃等级锅炉的变化趋势基本一致。管壁的峰值温度约为619℃,远远超过600℃等级超超临界锅炉管材的允许温度;推荐管材的许用温度为650℃。     

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。     

超临界变压运行垂直上升内螺纹管壁温特性

本文在１３．０ＭＰａ－２７．０ＭＰａ的宽广压力范围内，对ｄ２８＊６ｍｍ的１２Ｃｒ１ＭｏＶ垂直上升四头内螺纹管的壁温特性进行了试验研究，试验在国产６００ＭＷ超临界锅炉水冷壁变压运行参数范围内进行，着重研究管壁温度随压力、质量流速热负荷和工质焓的变化规律，为超临界变压运行锅炉的设计和运行提供了可靠的数据。     

变压运行直流锅炉水冷壁内螺纹管壁温变化规律研究

在１３．０～２７．０ＭＰａ的宽广压力范围内，对２８×６ｍｍ的１２ＣｒｌＭｏＶ垂直上升四头内螺纹管的壁温特性进行了试验研究，试验在国产６００ＭＷ超临界锅炉水冷壁变压运行的参数范围内进行，研究了管壁温度随压力、质量流速、热负荷和工质焓的变化规律，为超临界变压运行锅炉的设计和运行提供可靠的数据。图８参３     

660MW超超临界循环流化床锅炉水动力及流动不稳定特性计算分析

水动力特性及流动不稳定性的准确计算和分析,对660MW超超临界CFB锅炉水冷壁的优化设计和安全运行具有重要意义。针对我国自主开发的660 MW超超临界CFB锅炉设计方案,将其水冷壁系统等效为由流量回路、压力节点和连接管组成的流动网络系统,根据质量守恒、能量守恒和动量守恒方程建立了水动力计算数学模型,在此基础上对其4个负荷下的水动力特性进行了计算分析。同时建立了适用于超超临界锅炉流动不稳定性计算分析的一维单通道通用数值计算模型,选取25%锅炉最大连续出力(boiler maximum continue rate,BMCR)负荷下的危险回路进行了流动不稳定性的计算分析。计算结果表明,超超临界CFB锅炉水冷壁系统的总压降低于煤粉炉的压降;水冷壁流量分配呈正响应特性,4个负荷下最大的流量偏差为20.98%;最大的出口工质温度偏差出现在后墙,为8.4℃;各负荷下的壁温均处于管子材料的允许温度范围之内,不会出现高温爆管的现象;水冷壁不会发生流动不稳定性,锅炉的运行是安全可靠的。     

660 MW等级超超临界锅炉低负荷水动力安全性分析

由于现代电力负荷峰谷差逐渐增大,火电必须参与调峰,不再带基本负荷。这些都使得锅炉水冷壁工质在超临界压力与亚临界压力之间不断变化,管内工质既可能为超临界压力水,也可能为汽液两相流,工质热物性变化大,尤其是30%THA工况水冷壁容易发生脉动、水冷壁多值性、停滞、动态不稳定性等问题,因此依托某660 MW超超临界锅炉低负荷工况运行时对锅炉水动力安全性进行核算,校核锅炉受热面工作的可靠性并提出提高可靠性的措施。     

超超临界压力锅炉垂直水冷壁壁温偏差试验研究

针对超超临界垂直水冷壁壁温分布情况,在660 MW超超临界压力直流锅炉上进行了改变不同因素对水冷壁壁温偏差影响的试验研究。结果表明:提高高钠煤掺烧比例,采用上层燃烧器运行,均可降低燃烧区域热负荷,利于水冷壁壁温均匀性;在不同负荷下改变燃烧器摆角对水冷壁壁温偏差的影响不一致,燃烧器摆角主要是通过改变炉内热负荷分布来影响壁温偏差。通过优化调整可以有效控制超超临界锅炉垂直水冷壁的壁温偏差。     

超临界锅炉垂直水冷壁管壁温度敏感性分析

超临界直流锅炉运行时,由于工况变化复杂,易导致垂直水冷壁出口处管壁温度急剧增长,致使水冷壁超温爆管,从而对锅炉的运行安全造成极大的威胁。针对此问题,利用最小二乘支持向量机对超临界锅炉垂直水冷壁出口处管壁温度进行建模,并运用此模型分析运行参数与垂直水冷壁出口处管壁温度的关系,进而获得垂直水冷壁出口处管壁温度与相关因素间的敏感度;确定在垂直水冷壁出口处管壁温度趋近报警温度时的最敏感运行参数,并对其进行有效调节。实际运行情况证明此敏感度对调节控制垂直水冷壁出口处管壁温度具有指导意义。     

300MW CFB锅炉屏式中温过热器管壁温度计算分析

针对循环流化床(CFB)锅炉炉内屏式过热器管子超温爆管问题,建立了某300 MW CFB锅炉屏式中温过热器管壁温度的有限元计算模型,采用四节点四边形单元对温度场剖分并进行了计算分析,不同负荷不同蒸汽流程布置方式(U型布置和Z型布置)的管壁温度分布计算结果表明:不同工况下管壁最高温度出现在鳍片的中心位置处,管内壁温度较低,接近于工质温度;在相同的边界条件下,300 MW CFB锅炉屏式中温过热器蒸汽流程Z型布置优于U型布置。计算结果与实际工程的运行情况吻合良好。     

过热器再热器壁温在线监测技术在寿命监测中的应用

大型电站锅炉过热器和再热器等高温受热面工作条件比较恶劣,炉管失效直接影响锅炉的安全经济运行,炉管损伤主要由受热面超温引起。过热器再热器壁温在线监测技术,可以通过安装少量的炉外壁温测点,实时计算整个管组各部位的金属壁温。在壁温监测的基础上,根据经典的蠕变损伤L M公式,建立了炉管寿命在线监测模型,并开发了过热器再热器线寿命监测和管理系统,并将该系统应用于300MW电站锅炉,为电站锅炉的安全运行和状态检修工作的实施提供了有效的手段。     

600MW超临界对冲锅炉机组炉水循环泵解列运行启动技术及实践

通过分析600 MW超临界锅炉机组在无炉水循环泵运行方式下锅炉水冷壁安全、超温、多耗热量、介质等问题,指出该机组无法按原锅炉厂提供的升温升压曲线启动,机组启动的关键是水冷壁壁温、给水流量和主汽温度控制,提出了该机组在炉水循环泵解列运行方式下启动技术和措施,特别是水冷壁壁温、主汽温度和给水流量控制要点及具体的操作过程。机组在炉水循环泵解列时冷、热态开机成功,实现了超临界锅炉机组在炉水循环泵解列时启动技术的突破。     

首台600 MW超临界W火焰锅炉水动力特性计算及分析

为校核锅炉水冷壁的安全与可靠性,采用锅炉水动力特性程序,将现场运行参数作为初始值,对世界首台设计并在某电厂投运的600 MW超临界W火焰锅炉的水冷壁流量分配和出口工质温度进行了计算,并将结焦工况与无结焦工况的水动力特性进行了对比。水冷壁出口工质温度的计算结果与实炉数据在总体数值和分布趋势上比较符合,表明所采用的程序可适用于实际工程。计算结果表明：采用了低质量流速优化内螺纹管垂直管屏技术的下炉膛回路流量分配呈现良好的正响应特性,而采用光管的上炉膛回路流量分配呈现负响应特性。与无结焦工况相比,结焦工况下下炉膛侧墙与翼墙回路的质量流速有所降低,所有回路出口工质温度均降低。     

锅炉高温受热面管束寿命在线监测技术研究

针对大型电厂锅炉过热器和再热器等高温受热面工作条件恶劣、炉管失效直接影响锅炉安全经济运行的问题，分析高温受热面的损伤机理。根据经典的蠕变损伤L—M公式，建立了高温受热面寿命在线监测模型，通过在线监测炉管金属壁温和工作应力，实时计算受热面管束的寿命损耗。在此基础上，开发了高温受热面在线寿命监测和管理系统，并将该系统应用于300MW电厂锅炉，为电厂锅炉的安全运行和状态检修提供了有效手段。     

1900t/h锅炉水冷壁管泄漏原因分析及处理

针对某电厂1 900 t/h超临界压力锅炉一次螺旋水冷壁管泄漏事故,通过水冷壁管爆口部位宏观分析、割管取样检测、回路通气、联箱接口和管路变径部位内窥镜检查以及回路分段通球等多项技术手段进行了检查,最终查明泄漏原因为螺旋水冷壁管避让燃烧器喷口弯头部位内部卡塞,回路内部通流面积减小导致管子局部长期过热所致.     

410t/h锅炉提效达标治理与优化

通过对安庆分公司热电部4号炉尾部受热面的治理与优化,采用螺旋翅片管和螺旋槽管进行省煤器和空气预热器的设计改造。锅炉效率提高2.76%,漏风率下降17.17%。为在役同类型高能耗老旧锅炉机组提效改造提供了借鉴。     

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。