不同燃烧布置型式的660MW超临界锅炉燃烧偏差分析

利用炉膛热力计算,探究660MW超临界机组的锅炉屏底温度及烟气流速等因素变化对机组各受热面吸热量的影响。结合机组运行数据分析造成燃烧偏差的主要原因。对于四角切圆锅炉,通过调整燃烧器摆角,降低炉膛上部受热面两侧屏底温度偏差,使屏式受热面两侧汽温偏差显著降低。通过调整燃尽风(SOFA风),减小了炉膛出口烟气残余旋转的影响,降低汽温偏差。对于对冲燃烧锅炉,通过调整旋流燃烧器外二次风,降低了炉膛宽度方向上的屏底温度偏差使末级过热器和再热器沿炉膛宽度方向中间位置的壁温有所下降,主蒸汽和再热蒸汽欠温现象得到改善。     

景德镇发电厂660MW超超临界锅炉受热面壁温偏差控制策略

根据带节流孔圈垂直管屏超超临界直流锅炉的特点,结合景德镇发电厂实际运行状况,全面分析了锅炉水冷壁、过再热器管壁壁温偏差产生的原因。重点分析了磨组运行方式、配风方式等因素对受热面壁温的影响,通过烟气侧温度场调整,降低炉内及炉膛出口烟温偏差,达到各受热面吸热均匀,有效降低了受热面壁温偏差,为机组长期稳定运行创造了有利条件。     

优化壁温计算模型及其在电站锅炉壁温在线监测中的应用

针对电站锅炉壁温在线监测以及炉内汽温和壁温计算的要求,对电站锅炉过热器和再热器炉内汽温和壁温的计算方法进行了优化,提出了炉内汽温和壁温的分段计算模型,对该计算模型涉及的辐射因数、角系数、辐射穿透率、沿炉膛宽度的偏差系数和沿屏高度的偏差系数进行了详细研究,并通过数值模拟对沿炉膛宽度的偏差系数和沿屏高度的偏差系数进行了优化和修正.结果表明:该模型可对锅炉过热器和再热器受热面各点温度进行实时计算,能满足电站锅炉壁温在线监测的要求.     

基于受热面负荷特性的超临界锅炉炉膛对流与辐射耦合传热计算

对流和辐射换热在电站锅炉炉膛蒸发受热面中呈现不同的负荷特性,忽略对流换热可能会引起炉膛全负荷热力特性偏离设计状态.建立了超临界直流锅炉炉膛对流和辐射耦合传热模型,该模型基于试验数据,采用多维函数最小化技术,从炉膛变负荷运行特性中提取对流和辐射热的组成信息,对5台超临界锅炉32个负荷状态的对流和辐射换热进行计算.结果表明,炉膛实际换热量和预测值吻合较好,辐射和对流耦合传热模型能够准确描述炉膛受热面负荷变化特性,当锅炉运行条件发生变化时,可用于修正热工调节参数,指导超临界锅炉燃烧和汽温控制.     

超临界压力直流锅炉炉膛受热面工质温度分布计算

超临界压力直流锅炉蒸发受热面工质温度是计算金属壁面温度的基础,对于实际运行的蒸发受热面,给出了根据进出口参数确定受热面工质温度的方法,利用工质压降沿炉膛高度均匀分布的假设,可快速确定工质的压力分布,这一假设引起的工质温度的计算偏差小于1℃,这种确定工质温度的方法特别适合用于超临界压力直流锅炉炉膛受热面壁面温度的在线监测计算。     

660MW超超临界锅炉再热抽汽安全性分析

某电厂660 MW超超临界锅炉为单炉膛П型布置,尾部烟气挡板调节再热汽温。机组运行后拟抽取再热蒸汽满足外部供热。锅炉受热面布置按照不抽汽设计,假如抽汽运行,随着再热流量降低,再热器受热面冷却能力不足易超温影响机组安全运行。通过对660MW额定工况、75%负荷和50%负荷工况下不同抽汽量的计算对比,分析了机组负荷和抽汽量变化关系、比较了再热器受热面最高管壁温度和管子材料许用温度,对不同工况下锅炉的最大可能抽汽量进行预估。通过计算对比结果表明对机组再热系统的抽汽改造方案选择具有一定指导意义。     

超临界无炉水循环泵机组启动初期屏式过热器超温分析及控制

以某电厂超临界无炉水循环泵机组为研究对象,对调试期间机组启动初期,屏式过热器管壁存在不同程度的超温现象进行了阐述,详细分析和研究了影响超温的主要原因,并提出了相应的控制措施,成功解决了超临界无炉水循环泵机组启动初期主汽温度难控制等问题,屏式过热器受热面管壁温度得到有效控制,希望对同类型机组启动主汽温度、壁温控制具有一定参考作用。     

超超临界锅炉试运壁温控制

本文介绍了超超临界锅炉试运中节流孔处受热面壁温控制方法,指出了超超临界锅炉防止受热面壁温超温的主要注意事项.     

600MW超临界循环流化床锅炉屏式受热面水动力及吸热量特性研究

针对高参数循环流化床(CFB)锅炉高温受热面热偏差特性直接影响锅炉安全运行的问题,根据超临界CFB锅炉炉膛内屏式过热器建立的复杂流动网络系统的数学模型以及吸热量模型,对某600 MW超临界CFB锅炉满负荷以及100 MW负荷2种不同运行工况下压降、质量流速分布、出口汽温分布以及沿工质流动方向壁温分布特性进行了计算分析,并进一步计算得到受热面吸热量分布。结果表明：屏式受热面在600 MW以及100 MW负荷下质量流速偏差分别为12.71%和13.96%,全屏出口汽温偏差分别为33 K和58.4 K,偏差均在安全范围内。600 MW负荷下,最高外壁温度为616.5℃,在材料允许范围内,吸热量分布呈靠近侧墙水冷壁及炉膛中心线处低、受热面中间处高的分布趋势。     

大容量锅炉炉膛对流换热与水冷壁壁温计算

以某台1 000MW超超临界塔式锅炉作为研究对象,采用区域法建立了二维小区换热模型,简化了炉内辐射换热与对流换热,对不同锅炉负荷下对流换热量占炉膛高度方向各分区换热量、炉膛总换热量的比例以及沿炉膛宽度方向水冷壁壁温的分布进行了研究,并与实测数据进行了比较.结果表明:水冷壁壁温计算值与试验值的最大偏差率为5.26%,均呈现中间高、两端低的分布趋势;对流换热量最多可使壁温计算值提高16.7K,计算精度提高3.30%;计算所得的水冷壁壁温最高值为523.5℃,未超出材料的允许温度,且有4.8%的安全裕度.     

1000MW超超临界锅炉水冷壁壁温计算

采用分区计算简化大容量高参数超超临界锅炉炉内辐射、对流传热模型,研究炉膛水冷壁热负荷及壁温的空间分布情况,并与试验数据进行了对比,计算结果与试验值之间的偏差较小,最大为5.72%.该模型与算法可给出不同锅炉负荷条件下,水冷壁壁面热负荷与壁温沿炉膛宽度方向的分布规律.结果表明,水冷壁热负荷与壁温均呈现出中间高两端低的弧形分布.四角切圆燃烧锅炉火焰位置对炉内传热有很大影响.模拟计算可为超超临界锅炉的运行提供参考,预测了在材料允许温度范围内,火焰中心偏斜最大不超过2 m.     

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.     

660 MW超超临界直流锅炉水冷壁系统动态特性仿真

通过机理分析和合理简化,建立了某电厂660 MW超超临界直流锅炉水冷壁系统的非线性移动边界动态数学模型,并对该锅炉在75%热耗率验收(Turbine Heat Acceptance,THA)工况和额定(Boiler Rated Load,BRL)工况下水冷壁系统的动态特性进行仿真,结果表明:各种扰动下水冷壁系统各参数的变化趋势均能通过机理分析给予合理解释;在不同的扰动输入下,水冷壁系统各参数的动态特性各异;当75%THA工况时,在进口焓值阶跃扰动下,蒸发段长度的动态响应存在超调;当75%THA工况和BRL工况时,在进口焓值阶跃扰动下,出口蒸汽比焓在其响应初期都存在逆向变化过程。研究工作加深了对660 MW超超临界直流锅炉水冷壁系统动态特性的认识,可为优化该型锅炉的设计、控制和运行以及电站仿真机的开发提供理论参考。     

660MW超超临界塔式锅炉优化设计

在总结660 MW超超临界Ⅱ型锅炉和1 000 MW超超临界塔式锅炉的设计经验及实际运行情况,比较Ⅱ型锅炉和塔式锅炉的主要特点的基础上,结合具体工程要求和容量等级,对660 MW超超临界塔式锅炉的汽水流程、燃烧系统、汽温偏差、空气预热器等方面进行了设计优化,研制了660 MW超超临界塔式锅炉,并通过了实际运行机组的验证.     

Coupled Heat Transfer Simulation of the Spiral Water Wall in a Double Reheat Ultra-supercritical Boiler

This paper presented a coupled heat transfer model combining the combustion in the furnace and the ultra-supercritical(USC) heat transfer in the water wall tubes. The thermal analysis of the spiral water wall in a 1000 MW double reheat USC boiler was conducted by the coupled heat transfer simulations. The simulation results show that there are two peak heat flux regions on each wall of spiral water wall, where the primary combustion zone and burnt-out zone locate respectively. In the full load condition, the maximal heat flux of the primary combustion zone is close to 500 kW/m~2, which is higher than that in the conventional single reheat USC boilers. The heat flux along the furnace width presents a parabolic shape that the values in the furnace center are much higher than that in the corner regions. The distribution of water wall temperature has a perfect accordance with the heat flux distribution of the parabolic shape curves, which can illustrate the distribution of water wall temperature is mainly determined by heat flux on the water wall. The maximal water wall temperature occurs at the middle width of furnace wall and approaches 530°C, which can be allowed by the metal material of water wall tube 12Cr1MoVG. In the primary combustion zone, the wall temperatures in half load are almost close to the values in 75% load condition, caused by the heat transfer deterioration of the subcritical pressure fluid under the high heat flux condition. The simulation results in this study are beneficial to the better design and operational optimization for the double reheat USC boilers.     

超超临界压力锅炉的设计探讨

该文以百万千瓦级超超临界压力锅炉的概念设计为案例，论述了发展超超临界压力锅炉的蒸汽参数问题和需要研究的设计技术的课题，包括水冷壁系统中管圈型式、水动力可靠性、烟道蒸发器、过热器、再热器系统中的主蒸汽温度控制、再热蒸汽温度控制、管壁金属温度和材质，启动旁路系统中的锅炉启动系统和汽机旁路系统，以及其它诸如大直径厚壁元件、阀门等。此外，还提出了开发设计手段的建议。     

630℃超超临界二次再热塔式锅炉热力特性与壁温耦合计算研究

630℃超超临界火电技术作为下一代超超临界发电技术,对于煤炭资源的节约、发电机组的经济性以及环境改善,都显示了优越性。目前630℃超超临界锅炉的热力计算还缺乏相关研究。本文以某1000MW超超临界二次再热塔式锅炉布置方案为例,将锅炉管道、炉膛、高温受热面作为串联管路计算,在工质侧将热力计算与管路计算进行耦合建立数值分析模型。该计算模型能够同时得到比实现水动力和热力计算更精细的结果,对后续700℃工程持续优化提升做好技术储备。     

超超临界锅炉的设计特点

哈尔滨锅炉厂有限责任公司超超临界变压运行直流锅炉,采用Ⅱ型布置、单炉膛、改进型低NOxPM燃烧器和分级送风燃烧系统、反向双切园燃烧方式,炉膛采用内螺纹管垂直上升膜式水冷壁、带再循环泵启动系统、一次中间再热、过热器调温方式采用煤/水比和三级喷水;再热器调温方式主要采用烟气分配挡板,并辅以燃烧器摆动,同时设置事故喷水减温器...     

超超临界1000MW锅炉选型的几个关键要点

论述了水蒸汽在超临界状态下的物性、传热特性和在锅炉内部的状态变化过程,提出了超超临界1000 MW锅炉选型的关键问题,包括水冷壁系统螺旋管圈和垂直管圈的优缺点、过热器和再热器系统降低热偏差和增强可调性的措施、燃烧设备对煤种的适应性、材质和壁温在线监测、吹灰器布置等.图1