超超临界循环流化床锅炉膜式水冷壁管温度与应力分析

超临界循环流化床（CFB）锅炉在运行中发生传热恶化使水冷壁出现裂纹,增加水冷壁爆管和泄漏的概率。以某在建超超临界CFB锅炉为研究对象,建立膜式水冷壁的二维有限元计算模型,分析不同传热恶化程度对水冷壁的温度和热应力的影响。结果表明:正常传热与传热恶化时水冷壁管内外壁面温度随方位角θ的变化规律一致,传热恶化时水冷壁的温度整体升高,最高温度由向火侧鳍片中点转移至水冷壁管向火侧顶点;水冷壁管向火侧变形的变化趋势和温度的变化趋势相同,传热恶化时水冷壁的温度和热应力会超过材料的允许温度和屈服强度,反复的传热恶化是导致水冷壁爆管的重要因素。     

循环流化床锅炉膜式水冷壁的热应力分析

为研究循环流化床锅炉膜式水冷壁的热应力问题,通过数值模拟的方法对顶棚拐点处水冷壁的温度、变形量和热应力进行分析。研究表明:向火侧到背火侧水冷壁的温度梯度变化较大,水冷壁的变形量极不均匀,在水冷壁管与鳍片接触处出现应力的集中。水冷壁减薄后,最大热应力先减小再增大,在减薄厚度为1.5 mm后热应力迅速增大,鳍片磨损减薄后水冷壁热应力增加速度逐渐变大,当热应力超过材料的许用应力时极易发生爆管。水冷壁减薄量超过自身厚度的21.4%时考虑对水冷壁管进行更换。对水冷壁最大热应力与鳍片减薄量间的规律拟合成函数关系式,对判断水冷壁的热应力是否超限,具有重要意义。     

超超临界锅炉水冷壁管传热恶化对横向裂纹影响的有限元分析

为研究不同传热条件下水冷壁管的温度及热应力分布特征,以某1 000 MW超超临界锅炉水冷壁管为对象,建立了水冷壁管的三维有限元模型,分正常传热和传热恶化2种情况进行了计算。计算结果显示,向火侧壁面热负荷、管内传热系数对传热恶化后的温度和热应力有显著影响,在尚未达到屈服前,水冷壁管的热应力与温度基本呈线性关系。传热正常时,水冷壁管鳍片处温度和热应力值大于水冷壁管向火侧顶点相应值,而向火侧顶点发生破坏的可能性较小;在传热恶化时,水冷壁管向火侧顶点的温度和热应力迅速增大,并明显高于水冷壁管鳍片处,传热恶化的反复出现引起的交变应力最终导致水冷壁管横向裂纹的产生。     

超临界600MW锅炉膜式水冷壁的热力学行为研究

建立了超临界锅炉膜式水冷壁的温度场与应力分布的有限元计算模型。计算结果表明,在向火侧中心和鳍片中心的温度最高,而且向火侧内、外壁面温差最大,达29℃;水冷壁管与鳍片的接触面的热应力最大,为1.77 GPa;在向火侧中心的变形量较大,内、外壁面的最大变形量分别为0.193 mm和0.222 mm。     

超临界600 MW机组锅炉膜式水冷壁的热力学行为研究

建立了超临界锅炉膜式水冷壁的温度场与应力分布的有限元计算模型.计算结果表明,在向火侧中心和鳍片中心的温度最高,而且向火侧内、外壁面温差最大,达29 ℃;水冷壁管与鳍片的接触面的热应力最大,为1.77 GPa;在向火侧中心的变形量较大,内、外壁面的最大变形量分别为0.193 mm和0.222 mm.     

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...     

热喷焊技术在膜式水冷壁上的防磨应用

循环流化床锅炉的推广应用使膜式水冷壁的局部磨损问题日益突出,该文介绍了应用热喷焊技术对膜式水冷壁管屏进行局部喷焊镍基合金,以提高膜式水冷壁管屏的耐磨性。     

热喷焊技术在膜式水冷壁上的防磨应用

随着循环流化床锅炉的推广应用，膜式水冷壁的局部磨损问题日益突出，应用热喷焊技术对膜式水冷壁管屏进行局部喷焊镍基合金，以提高膜式水冷壁管屏的耐磨性。     

热喷焊技术在膜式水冷壁上的防磨应用

随着循环流化床锅炉的推广应用，膜式水冷壁的局部磨损问题日益突出，应用热喷焊技术对膜式水冷壁管屏进行局部喷焊镍基合金，以提高膜式水冷壁管屏的耐磨性。     

超临界循环流化床锅炉垂直管圈水冷壁热敏感性分析

对超临界循环流化床(CFB)锅炉垂直管圈水冷壁的热敏感性系数进行了定量计算,分析了干度、质量流速及压力等参数对锅炉水冷壁热敏感性的影响。对水冷壁在不同锅炉负荷下进行了温度偏差及出口焓值偏差的计算,结果表明,超临界CFB锅炉水冷壁在具有30%热流密度增量条件下,其温度偏差远低于超临界煤粉锅炉水冷壁具有10%热流密度增量时的温度偏差。     

起临界循环流化床锅炉垂直管圈水冷壁热敏感性分析

对超临界循环流化床(CFB)锅炉垂直管圈水冷壁的热敏感性系数进行了定量计算,分析了干度、质量流速及压力等参数对锅炉水冷壁热敏感性的影响.对水冷壁在不同锅炉负荷下进行了温度偏差及出口焓值偏差的计算,结果表明,超临界CFB锅炉水冷壁在具有30%热流密度增量条件下,其温度偏差远低于超临界煤粉锅炉水冷壁具有10%热流密度增量时的温度偏差.     

超临界W型火焰锅炉垂直水冷壁低质量流速条件下热敏感性研究

针对600MW超临界W型火焰锅炉垂直管圈水冷壁在低质量流速下的热敏感特性,对六头内螺纹管垂直水冷壁600MW超临界W型火焰炉热敏感性系数进行研究,分析了干度、热负荷、质量流速及压力等关键参数对超临界W型火焰锅炉内螺纹管垂直水冷壁流量敏感性系数和出口焓敏感性系数的影响规律,并计算和分析了该锅炉水冷壁在不同锅炉负荷下的温度偏差及出口焓值偏差。结果表明随热负荷增大,流量敏感性系数正向增大,锅炉水冷壁自补偿特性增强,出口焓值敏感性系数减小;流量敏感性系数随着质量流速的增大而减小,当质量流速超过一定值时,流量敏感性系数为负,锅炉水冷壁呈现负流量响应特性;质量流速增大,水冷壁出口焓值受热负荷扰动的影响也逐渐减弱;压力的升高有利于锅炉水冷壁水动力稳定性的增强;随干度增大,锅炉自补偿特性减小,出口焓值敏感性系数为正向增大,出口焓值偏差随着干度的增大而增大。研究结果对超临界W型火焰锅炉的安全运行、防止水冷壁爆管具有重要意义。     

600MW超临界风扇磨褐煤锅炉的设计和运行实践

<正>1锅炉的主要设计特点(1)本锅炉中、下部水冷壁采用螺旋管圈,上部水冷壁采用一次上升垂直管屏,二者之间用过渡集箱连接。螺旋管圈的同一管带中的各管子以相同方式从下到上绕过炉膛的角隅部分和中间部分,水冷壁吸热均匀,管间热偏差小,水冷壁出口的介质温度和金属温度均匀。     

膜式水冷壁时变热边界条件的模型预测反演

基于模型预测控制思想,研究膜式水冷壁向火侧辐射热流密度、水冷壁管内部流体温度和水冷壁管内部对流换热系数的同时反演问题。在该反演方案中,采用阶跃响应函数建立水冷壁温度的预测模型,利用布置于水冷壁背火侧的温度测点,通过滚动优化同时反演膜式水冷壁的多个时变传热边界条件。基于反算获得的时变传热边界条件,求解水冷壁的温度分布控制方程,可以实现水冷壁温度场的在线重构。利用数值仿真试验验证了上述方案的有效性,并讨论了温度测量误差以及未来时间步数对热边界条件反演结果的影响。     

余热锅炉水冷壁的有限元仿真

对余热锅炉水冷壁建立了数学模型,借助Ansys12.0有限元仿真软件对余热锅炉QCF82/1250-53-4.6水冷壁进行了仿真分析。通过建模、划分网格、加载条件和求解,最终取得了其温度场、热流量、热应力的分布规律。结果表明:水冷壁中温度最高处位于每段翅片的中轴线附近,热流量最大处位于翅片与水冷壁管焊接处,热应力分布比较均匀,剪切应力则集中于水冷壁管表面和翅片与管子焊接处。     

梯形鳍片膜式水冷壁传热特性数值研究

以某330 MW锅炉为例,通过数值计算的方法分析研究了梯形鳍片膜式水冷壁的传热特性。计算了不同水冷壁管内工质温度、不同水冷壁管内侧对流换热系数和不同水冷壁向火侧接受的平均辐射热负荷下水冷壁管子特定点的温度,重点研究了水冷壁管子背火侧特定点的温差。研究结果表明:水冷壁管子背火侧特定点温差与水冷壁管内工质温度关系不大,水冷壁管子背火侧特定点温差随着管内侧对流换热系数的增大而减小,水冷壁管子背火侧特定点温差与水冷壁向火侧接受的辐射平均热负荷成正相关关系。     

膜式水冷壁的水吹灰研究

水吹灰是清除炉膛水冷壁灰垢的一种有效方法。水吹灰对炉膛受热面的热效应以及对水冷壁管金属的影响,在光管水冷壁上已进行过综合性的试验研究。近年来,大量使用整体焊接的膜式水冷壁锅炉,其中包括使用易结焦燃料,水吹灰对这些锅炉有更大的作用。同样运行条件下,整体焊接水冷壁的金属应力状态比光管更复杂。这里将周期性水吹灰时,膜式水冷壁试验段金属的试验结果阐述如下,藉以确定水吹灰对管子的损坏、外部裂纹的加速作用以及对金属的组织结构和机械性能的影响。     

某超超临界锅炉水冷壁裂纹防治措施

通过对超超临界锅炉水冷壁发生裂纹泄漏分析,发现水冷壁管的泄漏为典型的热应力导致的热疲劳裂纹失效。针对此种情况,给出了相应的防治措施,并取得显著效果。     

超（超）临界压力锅炉膜式水冷壁危险点壁温在线监测方法研究

电站锅炉膜式水冷壁向火侧危险点壁温的在线监测很重要，特别是对超(超)临界压力锅炉，而膜式水冷壁向火侧危险点壁温的在线监测一直很难。基于温度场数值模拟结果本文提出一种针对超(超)临界压力电站锅炉水冷壁间接测量向火侧温度方法。首先用数值模拟方法计算了大量工况下水冷壁截面温度场分布，然后根据数值模拟结果拟合背火侧三个特征点温度差值与向火侧两个危险点温度的关系式，通过监测水冷壁背火侧三个特征点温度，根据关系式即可间接在线测量向火侧危险点温度。     

不同燃烧方式下热态炉内流动特性的数值模拟研究

<正>1计算锅炉简介研究对象系哈尔滨锅炉厂制造的HG-670/13.7-WM15型,超高压一次中间再热自然循环汽包锅炉,配220 MW汽轮发电机组。锅炉炉膛为膜式水冷壁,炉膛上方布置有前屏过热器,炉膛出口处有后屏过热器;水平烟道由斜坡水冷壁和侧包墙管组成;其上由前至后布置有高温段对流过热器和