燃气-蒸汽联合循环余热锅炉技术研究现状

燃气-蒸汽联合循环技术发展迅速,余热锅炉处于燃气轮机和蒸汽轮机之间,是燃气-蒸汽联合循环电站的三大主要设备之一。论述了国内外关于余热锅炉在受热面布置、烟气流动特性、热力参数优化、快速启停和变工况运行等方面的研宛现状,并指出了其中的不足。对联合循环余热锅炉的研宛开发和优化谩计有一定的参考意义。     

浅谈燃气电厂卧式余热锅炉受热面设计特点

大型燃气一蒸汽联合循环机组配置的余热锅炉用于吸收燃机透平排气余热,由于燃机排气温度梯度大、频繁启停等原因,余热锅炉受热面布置和膨胀设计有着自身的特点。对典型余热锅炉受热面结构及模块膨胀设计等方面进行阐述,为燃机项目余热锅炉的设计、制造及安装提供一定的借鉴。     

M701F联合循环机组余热锅炉启动过程优化研究

针对三菱M701F级燃气-蒸汽联合循环机组经常参与调峰而涉及到频繁启停,且余热锅炉因惯性大而启动慢的特点,结合余热锅炉的工作原理及相关特性 ,为了缩短余热锅炉启动时间,提出了一种启动优化模型。该方法以APROS(Advanced Process Simulation Software)模型为基础,综合理论分析和经验归纳,对余热锅炉内部各模块进行了详细的仿真研究。仿真结果表明,以APROS为基础的优化模型能够在准确模拟余热锅炉稳态运行工况的同时缩短至少20%的启动时间,对联合循环机组整体的运行优化有很大的帮助。     

联合循环余热锅炉蒸汽参数的优化分析

对双压再热余热锅炉的蒸汽参数进行了优化研究，计算归纳了最优化的蒸汽压力、蒸汽流量以及Yong回收量随余热锅炉进口燃气参数的变化规律。其结果对联合循环余热锅炉优化设计具有理论意义和价值。     

基于雨流计数法的锅炉汽包寿命实时监测

建立了汽包温度场、应力场监测模型,基于从电厂DCS(分布控制系统)中取出的锅炉汽包启动数据,通过有限元分析确定汽包的危险点,并修正了该点的应力集中系数,给出了汽包瞬态温度场计算的隐式差分方法和危险点的当量应力计算公式,改进了雨流计数方法,提出了采用应力稳定原则作为判定汽包启停状态结束的准则,统计每次启停过程中不同应力幅的循环次数,并据此确定汽包的寿命损耗。通过对锅炉汽包一次冷启动数据分析,验证了本文方法的有效性,研制了锅炉汽包寿命实时监测系统,经600 MW机组锅炉汽包的监测运行表明,效果良好,达到了对锅炉汽包寿命损耗进行实时监测并指导运行的目的。     

锅炉启停过程中SA299材质汽包整体应力变化的有限元分析

某电厂300 MW机组锅炉的SA299材质汽包中部距下降管400~500 mm处出现了一些裂纹,为分析锅炉启停过程汽包的应力变化,采用三维有限元分析方法,运用ALGOR软件对SA299材质的汽包在启停过程热应力和总应力的分布和变化进行了计算.结果表明：在启动过程中水位线处的热应力最大,裂纹处的热应力幅在80 MPa以内,裂纹处的热应力变化与水线处热应力变化趋势基本一致,最大热应力区域接近裂纹产生区域;启停过程中危险点处总应力最大,其应力幅为350 MPa,整个启停过程中,裂纹处的总应力不大,水位线及以下的内壁区域应力比上部和外壁更大;热应力是汽包裂纹产生的诱因之一.     

电站锅炉汽包的强度研究

日本中部电力公司西名古屋电厂是作为承担中间负荷的电厂,在设计中,锅炉强度方面必须充分考虑机组的启停性能。因此,需要进行详细的应力分析,同时对锅炉汽包进行应力和温度测量,通过分析来制定锅炉汽包的应力分析方法,充分掌握锅炉汽包的强度问题。     

双压再热余热锅炉蒸汽参数优化与分析

本文对联合循环系统双压再热余热锅炉的蒸汽参数进行了优化研究,计算并总结了最优化的蒸汽压力、蒸汽流量以及回收量随余热锅炉进口燃气参数的变化规律．其结果对联合循环余热锅炉的优化设计县有理论意义和实用价值．     

燃气-蒸汽联合循环热效率关于耦合参数的关系式

在考虑实际影响因素的前提下,推导出燃气轮机热效率关于耦合参数的关系式。以三压有再热余热锅炉的燃气-蒸汽联合循环为例,推导出非补式余热锅炉型蒸汽轮机热效率关于耦合参数的关系式,在此基础上得到了燃气-蒸汽联合循环热效率关于耦合参数的关系式。为研究燃气-蒸汽关于耦合参数的优化研究提供理论依据。     

锅炉汽包温度场在线监测新技术

在锅炉汽包外壁设置传感器获取外壁测点温度,利用反推法求解锅炉启停及变负荷运行过程瞬态汽包温度场,并将此在线监测结果与ANSYS软件离线模拟结果相比较。结果表明,该在线监测技术准确度高,可以放心应用于实际工程。     

Mathematical modeling and thermal-hydraulic analysis of vertical water wall in an ultra supercritical boiler

Water wall design is a key issue for an ultra supercritical boiler. In order to increase the steam–water mixture turbulization and to prevent the burnout of tubes walls, vertical rifled tubes are applied in Yuhuan power plant boiler which is the first 1000 MW ultra supercritical boiler in China and began to operate in December 2006. Mathematical modeling and thermal-hydraulic analysis are key factors for the successful design and operation of water walls. The water wall system is treated in this paper as a network consisting of circuits, pressure grids and connecting tubes. The mathematical model for predicting the mass flux distribution and metal temperature in water wall is based on the mass, momentum and energy conservation equations. An experiment on the heat transfer characteristics of vertical rifled tube was conducted with the aim to obtain the heat transfer performance and corresponding empirical correlations. The fitting computational formulas are applied in the mathematical model. The presented modeling method is more accurate than the conventional graphic method and can be applied to complex circuit structures. The mass flux distribution and the metal temperature in the water wall are calculated at 35%, 50% and 100% of the boiler maximum continuous rating (BMCR). The results show a good agreement with the plant data. The maximum relative difference between the calculated mass flux and the plant data is 9.7% at 50% BMCR load. The metal temperature difference in the tip of fins in lower circuit 8 is about 3–7 °C at 35% BMCR load. The results show that the vertical water wall in the ultra supercritical boiler of Yuhuan power plant can operate safely.     

超临界和超超临界锅炉水冷壁的优化设计

阐述了超临界和超超临界锅炉水冷壁的优化设计，主要包括：下辐射区水冷壁采用内螺纹管，降低质量流速，准确掌握超临界流体热物性，减小工质焓增，减小热偏差和壁温偏差，降低局部热负荷，提高安全裕度等综合性措施。最低直流负荷优化选择综合考虑启动系统成本和变负荷运行范围以及对负荷快速变化的跟踪性能，以适应机组调峰。对1000MW超超临界锅炉垂直管屏水冷壁的流动特性进行了理论分析，强调应高度重视运行煤质变化的影响并严格监控水质。图5表1参7     

100MW塔式太阳能光热电站辅助锅炉选型研究

辅助锅炉是光热电站快速、安全、高效起停和运行的关键设备,针对某100 MW塔式光热电站辅助锅炉的蒸汽参数和容量选择进行了研究。结果表明:燃煤电站的辅助锅炉选型原则不宜直接应用于光热电站,设置单独小辅助锅炉满足轴封需要以及不同时考虑SGS汽包和除氧器给水箱加热,可以提升机组运行灵活性并减小锅炉容量。这种配置在保证电站成功起停和运行的同时节省了投资,为同类工程提供了参考。     

600MW锅炉机组膜式水冷壁壁温的试验研究及理论分析

在６００ＭＷ锅炉机组水冷壁热力试验的基础上,为找到使壁温发生波动的根本原因,利用有限元分析的方法对低倍率锅炉膜式水冷壁管壁温度分布随传热工况的动态变化进行了分析。分析表明：导致水冷壁管壁温度波动最根本的原因是管内传热恶化;单面受热水冷壁在管内发生传热恶化时其向火这内外壁温差随时间的波动较小,而水冷壁周向温差则随向炎侧外壁的壁温波动而剧烈波动。     

700℃超超临界塔式切圆燃烧锅炉水冷壁设计

对700℃超超临界塔式切圆燃烧锅炉的水冷壁进行设计,总体方案为下部炉膛采用螺旋管水冷壁,上部炉膛采用垂直管汽冷壁.以660 MW等级700℃塔式切圆燃烧锅炉为设计对象,确定了其水冷壁的结构参数、热力边界条件和热负荷分布曲线,并对其水动力进行了计算.根据管壁温度和鳍片温度计算结果,确定水冷壁材料为水冷壁管下部采用12Cr...     

1000MW塔式直流锅炉炉膛水冷壁管壁温度和热负荷分布的试验研究

对2台1 000MW超超临界压力塔式直流锅炉炉膛水冷壁管壁温度和热负荷分布进行了测量和计算,并对不同负荷工况、不同磨煤机投运方式下的热负荷和管壁温度分布规律以及炉膛上部垂直水冷壁的热负荷分布进行了分析.结果表明:1 000MW塔式直流锅炉炉膛热负荷的分布规律与其他四角切圆燃烧锅炉炉膛热负荷的分布规律基本一致.由于在最上层的燃烧器上方布置了燃尽风,对炉内烟气的扰动加强,导致沿管长方向的热负荷在54m标高处波动较大;在燃尽风喷嘴中心线以上,因受到燃尽风进入炉膛的影响,水冷壁热负荷大幅度下降.为了避免炉膛大比热区传热恶化,可以将处于拟临界点附近的水冷壁布置在低热负荷区域.     

小型工业锅炉烟气余热利用新技术

针对目前小型燃煤工业锅炉排烟温度高、排烟热损失大,用户管理和操作水平低,运行中通常间断式给水的情况,设计了两种利用烟气余热进行节能改造的无压装置。在锅炉运行时,通过无压换热器的换热、水箱中水的蓄热来降低排烟温度、提高锅炉效率。改造后的锅炉在稳定工况、低负荷工况下的测试结果证明,锅炉效率均显著提高。回收周期的计算表明,应用该技术投资少、回收周期短。     

某余热锅炉爆管原因分析和改造

水循环回路的合理布置和设计对余热锅炉的安全运行具有重要意义。循环回路结构复杂容易导致并联管内的流量分配较大的不均匀性。偏差管内的流量较小 ,循环倍率较小 ,容易发生水循环停滞。当余热锅炉的热负荷很低时 ,循环流速较小 ,自然循环发生停滞 ,容易导致余热锅炉发生爆管。水循环的脉动会使并联管内循环流速和管壁温度发生脉动 ,余热锅炉的安全性下降。消除并联管内的流量分配不均匀和水循环脉动 ,合理运行 ,能够提高自然循环的可靠性 ,对余热锅炉的安全运行是有利的     

电厂锅炉锅筒寿命计算

从锅炉锅筒运行中产生疲劳寿命损耗的实际情况出发,给出锅炉锅筒寿命计算的方法及计算机框图,并作实例计算。     

余热锅炉主蒸汽减温水控制策略

阐述燃气-蒸汽联合循环运行中主蒸汽超温的过程和现象,从余热锅炉结构特点入手,详细剖析燃气-蒸汽联合循环主蒸汽超温的原因,找到主蒸汽超温的末端影响因素。实际运行中,预知主蒸汽超温因素,采取手动提前干预,检查扰动后主蒸汽控制线性是否达到控制预期,未达预期,重新修正提前量,直到达到控制预期。查阅机组DCS(分散控制系统)减温水控制逻辑,修改主蒸汽控制逻辑,对于要完善减温水控制逻辑改造的燃气电厂有借鉴意义。