超临界及超超临界锅炉水冷壁壁温偏差研究

根据国内超临界锅炉的实际运行数据和超超临界锅炉的设计数据,研究了影响其水冷壁壁温偏差的主要因素。重点研究了水冷壁受热偏差、质量流率、工质焓增、变压运行、工质热物理特性等对于螺旋管圈水冷壁和垂直管屏水冷壁壁温偏差的影响关系；分析了控制超超临界锅炉水冷壁壁温偏差的技术措施：采用内螺纹管,降低水冷壁管外烟气侧热负荷和热偏差,适度控制质量流率的裕量,合理控制下辐射区和上辐射区水冷壁的工质焓增,采用节流圈调节流量偏差和利用垂直管屏在低质量流率下的正流量补偿特性等措施,可有效控制超临界和超超临界锅炉水冷壁的壁温偏差。     

超超临界锅炉水冷壁壁温异常原因分析

根据垂直管屏超超临界锅炉的结构特点,结合我国首台超超临界锅炉调试、试运经验,全面分析了超超临界锅炉水冷壁壁温异常的影响因素,重点分析了锅炉燃料量的过多投入、水冷壁管内冷却流量不足、燃烧器投用次序、燃烧器摆角、炉膛配风配粉及管屏制造安装缺陷等因素对水冷壁壁温的影响。针对垂直管圈超超临界锅炉水冷壁可能出现的3类壁温异常现象,提出了对应的运行调整、检查检修的处理对策。     

超临界压力锅炉螺旋管圈水冷壁传热及壁温研究

该文阐述了６００ＭＷ超临界压力锅炉螺旋管圈水冷壁传热和壁温计算的研究结果。相应编制了螺旋管圈水冷壁的壁温计算程序,利用程序进行了不同负荷下水冷壁出口工质温度、水冷壁受热面不同位置处的金属壁温、内壁放热系数、流体温度及焓值分布等的计算。图２６表２参７     

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℃。     

600 MW超超临界机组锅炉水冷壁壁温特性研究

通过比较2台600 MW超超临界机组锅炉水冷壁不同负荷下的壁温分布情况,分析了水冷壁的壁温特性,并根据2台锅炉当前运行特性的区别,提出了适当降低过热度和调整节流孔圈等建议,为今后投产的同类型锅炉提供参考。     

超超临界1000 MW机组锅炉水冷壁壁温偏差计算分析及对策

针对平顶山电厂超超临界机组直流锅炉水冷壁壁温偏差过大的问题,本文根据锅炉结构特点和对冲燃烧特性,建立了1 000 MW机组对冲燃烧锅炉水动力计算模型,并通过对比计算结果和试验实测数据,反推锅炉热负荷分布,分析了造成锅炉水冷壁壁温偏差过大的原因,提出了相关应对措施。研究结果表明:该机组锅炉水冷壁壁温偏差过大主要是由炉膛内热负荷不均和流量分配不均引起,同时锅炉结构也对壁温偏差的敏感度有一定的影响;在高电负荷时,计算结果与实测数据能够较好地吻合,但中低电负荷时,水冷壁吸热偏差较大,通过反推,修正了热负荷分布,发现计算值与实测结果接近。建议在运行过程中注意调整同层旋流燃烧器的风粉均匀分配,在变负荷或扰动工况时控制好煤水比,在锅炉设计方面可以调整进入上炉膛前墙和后墙的流动截面比,使流量均匀分配。     

超超临界循环流化床锅炉外置换热器壁温偏差研究

600 MW超临界循环流化床(Circulating Fluidized Bed,CFB)锅炉外置换热器存在两侧管壁温度低,中间管壁温度高的偏差特性。为确保660 MW高效超超临界CFB锅炉安全连续运行,需要解决此问题。通过试验研究,发现外置换热器边壁存在颗粒浓度更高的边界层区域,分析认为边界层内气固流动特性是导致外置换热器偏差的主要原因。基于试验结果,提出通过分区布风,单独设置布风板、侧壁吹扫风等措施,改善边界层颗粒浓度分布,解决外置换热器偏差问题。     

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...     

600MW超临界W火焰锅炉垂直水冷壁壁温分布特性及偏差控制

在600MW超临界W火焰锅炉上进行了不同工况的燃烧试验,研究了主二次风(拱上C风、拱下F风)、乏气风配风方式对垂直管屏水冷壁壁温分布的影响。结果发现,W火焰锅炉炉膛水冷壁壁温分布受配风影响显著,尤其是沿炉宽度方向上壁温均匀性显著依赖于各燃烧器配风均匀性。通过对接近满负荷工况下水冷壁壁温偏差、壁温峰值以及壁温均值等关键参数分析,阐明了锅炉前、后墙水冷壁壁温偏差产生的原因以及壁温分布与配风内在关系,确定了调整水冷壁壁温分布及控制壁温偏差的优化配风方法,同时通过变负荷工况下壁温分布试验,验证了优化配风的适用性。研究显示:F风起到控制下炉膛主燃烧区域火焰形状的作用,前、后墙F风配风不一致会引起火焰偏斜,火焰偏斜一侧水冷壁出现显著壁温尖峰;C风有利于增大燃烧器煤粉气流下冲深度,但过大的C风易造成局部燃烧集中,水冷壁壁温均匀性变差;乏气风主要调整主燃烧器风煤比,乏气风开度过大,使得主燃烧器煤粉着火提前与火焰集中,易造成燃烧器周边水冷壁热负荷高,水冷壁壁温分布不均且出现壁温尖峰。在确保煤粉着火与稳燃的前提下,尽量关小乏气风,以保证煤粉气流有足够的下冲深度,提高下炉膛火焰充满度和水冷壁均匀吸热。     

超临界压力W形火焰锅炉水冷壁吸热偏差的试验研究

以600 MW超临界压力W形火焰直流锅炉为例,对不同工况下水冷壁的吸热偏差进行了测量和计算。结果表明:启动过程水冷壁管出口工质温度分布很均匀,吸热偏差趋近于1;亚临界压力下,水冷壁管自补偿特性较好,热偏差逐渐减小;超临界压力下热偏差较大;在上部水冷壁管吸热偏差比下部水冷壁大。     

对冲直流锅炉水冷壁壁温偏差研究及治理

对冲直流锅炉磨煤机出口各粉管内煤粉量分配不均使得炉膛宽度方向上同层燃烧器的燃烧强度出现偏差,进而引起壁温偏差,导致汽温受限、壁温超温或应力集中,从而引发的爆管等问题。本文以某典型超超临界3 000 t/h对冲直流锅炉为例,试验研究了启炉过程中水冷壁壁温最大偏差的变化规律,考察了煤质、磨煤机投运方式、配风方式等变量对低负荷下壁温分布规律的影响,指出造成对冲直流锅炉深度调峰中水冷壁壁温偏差大的根本原因是磨煤机出口各粉管内的煤粉量分配偏差过大,对此提出在磨煤机出口加装煤粉分配器等治理方案,实施后可将煤粉量分配偏差降低至±10%以内,锅炉运行安全性、经济性及深度调峰能力提高。     

超超临界锅炉水冷壁热偏差的问题分析

结合某660 MW超超临界锅炉转入直流工况时,在中低负荷运行阶段,常发生水冷壁热偏差问题,分析其原因主要是水冷壁冷却流量与锅炉热负荷的不匹配。对此采取减少减温水量,适当降低过热度及改变制粉系统的组合方式、燃烧配风、煤粉细度调整等多种措施,控制热偏差效果明显;同时针对该锅炉水冷壁的结构特点,在运行生产中防止氧化皮脱落方面提出控制措施,对减缓或防止水冷壁热偏差也有较强作用。研究内容对于同类型机组或相似问题的解决有借鉴意义。     

某超临界W锅炉启动阶段水冷壁壁温特性研究

对某超临界600 MWe W火焰锅炉启动过程中水冷壁壁温分布特性进行了分析,研究结果表明造成水冷壁壁温偏差的首要因素是热偏差,水冷壁壁温达到最大的负荷点并非一定是机组的最高负荷点,在锅炉点火阶段水冷壁管壁温度分布十分均匀,壁温偏差基本在±5℃内。从并网至负荷150 MW,水冷壁整体平均壁温随着负荷的上升呈缓慢增长趋势,负荷越高水冷壁壁温越高;此负荷段前墙后墙水冷壁壁温分布较均匀,前后墙水冷壁平均壁温相差不大,平均温度差值在±5℃内。而在转直流升负荷阶段水冷壁壁温变化较大,约在280 MW负荷时最高壁温/最低壁温偏差达到最大值,整体呈现"中间高两边低"的规律。在60%BMCR负荷以上时,下炉膛水冷壁壁温最大偏差在50℃以内,而上炉膛水冷壁壁温最大偏差在100℃以内,锅炉运行中存在上辐射区水冷壁出口段的壁温偏差比下辐射区大的现象。为了防止水冷壁超温以及壁温偏差增大,注意水煤比和燃料量的增加速率,控制水冷壁管内工质焓增和管外热负荷的偏差是减小水冷壁壁温差的有效措施。     

W火焰锅炉水冷壁壁温偏差分析及处理

某发电厂600 MW超临界W火焰锅炉长期存在严重的水冷壁壁温偏差,机组被迫降参数运行。对上、下水冷壁出口壁温与设计参数对比分析,发现该炉上水冷壁热偏差情况严重,前墙壁温偏差主要在上炉膛产生,水冷壁出口壁温不均导致的热效流动偏差使前墙壁温情况恶化。为提高炉膛热负荷分布均匀性,根据当前存煤情况对磨煤机配煤进行优化,高低热值混煤仓掺配比例根据局部壁温情况进行调节。由于当前采用的“前墙压后墙”F风配风方式对侧墙水冷壁吸热产生负面影响,因此关小后墙靠两侧墙二次风门开度,改善两侧墙吸热情况。调整后前墙壁温差减小,主汽温度提升,达到预期效果。     

低负荷吹灰对超临界锅炉水冷壁超温影响的试验研究

通过对低负荷段吹灰器投运位置、频次、负荷段及对应区域配风方式的试验研究,发现低负荷段吹灰器投运时明显的壁温突升主要发生在两侧墙,且投运燃尽风上下位置的吹灰器影响较大,最高壁温突升幅度约100~130 ℃。吹灰过程中增大对应区域的辅助风门开度约20%,壁温突升幅度可降低约20 ℃,同时,选择较高负荷段投运吹灰器以及降低吹灰器的投用频次对控制水冷壁超温有利。试验研究方法与结论对同类型机组低负荷段吹灰器投运具有一定的参考意义。     

低负荷吹灰对超临界锅炉水冷壁超温影响的试验研究

通过对低负荷段吹灰器投运位置、频次、负荷段及对应区域配风方式的试验研究,发现低负荷段吹灰器投运时明显的壁温突升主要发生在两侧墙,且投运燃尽风上下位置的吹灰器影响较大,最高壁温突升幅度约100~130 ℃。吹灰过程中增大对应区域的辅助风门开度约20%,壁温突升幅度可降低约20 ℃,同时,选择较高负荷段投运吹灰器以及降低吹灰器的投用频次对控制水冷壁超温有利。试验研究方法与结论对同类型机组低负荷段吹灰器投运具有一定的参考意义。     

带两段式SOFA超超临界锅炉壁温和再热汽温偏差调试研究

针对某超超临界锅炉存在的四角切圆锅炉经常遇到的锅炉左右两侧水冷壁管壁温度偏差大、再热器左右汽温偏差大等问题,结合该锅炉具有两段式SOFA特点,采取有效的调试组合措施,缓解了汽温偏差的问题,提高了机组整体的运行经济性和可靠性。     

超(超)临界垂直管圈锅炉水冷壁流量分配及壁温计算

水冷壁流量分配和壁温计算方法是开发自主产权超(超)临界锅炉的关键技术之一。针对垂直管圈结构和炉内热负荷分布特点，将水冷壁划分为由流量回路、压力节点和连接管组成的流动网络系统。根据质量守恒、动量守恒和能量守恒方程，建立了超(超)临界锅炉水冷壁流量和壁温计算的数学模型。与传统的图解法相比，该方法具有精度高、能够处理复杂结构等优点。在此基础上，通过对185个回路方程和10个压力节点方程组成的非线性方程组进行直接求解的方法，得到了100%、50%和35%锅炉最大连续蒸发量负荷下玉环电厂1 000 MW超超临界锅炉水冷壁流量分配和壁温分布，并与国外公司的计算结果进行了比较。结果表明二者符合较为一致，流量分配的最大误差为9.7%，壁温误差为3~7 ℃。     

潮州发电厂1000 MW超超临界压力锅炉水冷壁超温原因及控制策略分析

潮州发电厂3、4号锅炉在调试期间出现低负荷阶段水冷壁超温的现象,严重时达到500 ℃以上.通过分析水冷壁热负荷分布和燃烧器投运原则,认为水冷壁管节流孔圈直径偏小导致通流量减小、燃烧器投入顺序不合理造成锅炉下部水冷壁吸热量增大是产生水冷壁超温的主要原因.为防止水冷壁超温,提出优化制粉系统投运方式、调整燃烧方式、合理控制煤...