余热锅炉启动特性仿真研究

在余热锅炉运行中,启动——特别是冷态启动最难调控也最容易出现故障,同时启动操作的优劣也严重影响机组的效率及寿命,因此有必要对余热锅炉的启动特性进行分析。本文依据理论分析和经验归纳相结合方法,建立余热锅炉数学模型,对高压过热器和高压省煤器模块,高压蒸发器和低压蒸发器模块,高压汽包和除氧器模块的计算方法进行详细的研究。利用仿真软件,对余热锅炉冷态启动过程进行了模拟,结果准确,证实了该软件不仅能模拟余热锅炉的稳态运行工况,更能够模拟冷态启动等负荷大范围变动时的动态特性,具有一定可行性和可靠性,能够满足实时仿真的需要。     

主蒸汽管径对余热锅炉设计的影响

本文以某公司F级燃机余热锅炉为例，选三种主蒸汽管径计算管道压降与温降，探求对余热锅炉高压过热器和蒸发器换热面的影响，认为高压主蒸汽管道选型应与余热锅炉设计同步优化确定，并认为管内蒸汽流速在30～40m／s之间比较合适。     

超超临界二次再热直流锅炉水冷壁水动力特性研究

针对超超临界二次再热直流锅炉水冷壁的结构特点,将水冷壁划分为由压力节点和管组构成的汽水网络系统。根据质量守恒、动量守恒和能量守恒定律,建立了超超临界二次再热直流锅炉水冷壁压降、流量及出口汽温的计算模型。在此基础上,对某电厂1 000 MW超超临界二次再热螺旋管圈直流锅炉在不同负荷时上升系统的总压降、流量分配及上下炉膛水冷壁工质汽温进行了计算。计算结果表明:下炉膛水冷壁流量分配较为均匀,上炉膛水冷壁呈现出正流量响应特性,低负荷时工质温度出现"吸热平坦区",各面墙中部出口汽温最高。     

某硅铁余热锅炉蒸发器改造对锅炉性能的影响

某铁合金余热锅炉烟气温度长期过高导致蒸发器变形、锅炉传热恶化。通过在一、二级蒸发器间增加强制循环泵后锅炉余热利用率提高10%。通过对改造前后运行记录数据的分析,提出在缺失蒸汽流量测点和烟气流量测点的条件下评价锅炉换热性能的方法。分析结果表明此次改造的静态投资回收期为1.4个月。     

无汽水分离器直流余热锅炉启动过程仿真研究

无汽水分离器直流余热锅炉的冷态启动过程复杂、启动方案多样、启动时间长,优化其启动过程具有重要意义。以某无汽水分离器的立式直流余热锅炉为研究对象,建立了其动态仿真模型,通过仿真试验研究了烟气设计条件下,冷态启动过程中管组预热时长和高压给水流量对锅炉出口工质温度的影响。结果表明：工质温度稳定所需的时间随管组预热时间的增加而增长,随高压给水流量的增加而缩短;给水流量越大,工质稳定后的温度越低;在满足启动参数要求的前提下,锅炉通入烟气的同时,送入给水,工质温度稳定所需的时间最短;在启动初期加大流量给水,在消耗一部分管组蓄热后,再减小给水流量,此运行方式可以有效缩短工质参数达到稳定所需的时间。     

超临界锅炉螺旋水冷壁流量分配和壁温特性的研究

基于流体管网计算理论,建立了由流量测量回路(以下简称流量回路)、压力测量节点和连接管构成的600MW超临界锅炉螺旋水冷壁流动网络系统。根据质量守恒、动量守恒和能量守恒定律,建立了600 MW超临界锅炉螺旋水冷壁流量和壁温计算的数学模型。采用拟牛顿法对流量回路和节点方程组求解,并开发计算程序,获得了不同负荷下螺旋水冷壁内流动压降、流量分配及壁温特性。结果表明:在100%BMCR(锅炉最大连续蒸发量)、75%BMCR及30%BMCR负荷下,热偏差和流量偏差较小,热偏差最大为5℃,流量偏差最大为7.47%;流动压降与设计值符合较好;水冷壁壁温随炉膛高度增加而升高,最高壁温为469.4℃,各负荷下管壁温度均处在管材强度的允许范围内。     

超临界蒸汽参数卧式余热锅炉概念设计与分析

提出了超临界余热锅炉双层烟道卧式结构,并根据高压直流蒸发管束的传热系数、烟气阻力和钢材消耗量选取了余热锅炉烟道高度,同时以397 MW燃气轮机为燃气蒸汽联合循环的顶循环进行了热力性能计算。结果表明:超临界余热锅炉烟道宽度选取11.5m,上层烟道高度和下层烟道高度分别选取23m和21m;燃气轮机排气参数与余热锅炉排烟温度相等时,超临界蒸汽参数比亚临界蒸汽参数的联合循环出力增加了2.46%,联合循环净效率提高了1.16个百分点。     

600MW超临界循环流化床锅炉水冷壁的选型及水动力研究

在超临界及亚临界压力范围内对不同尺寸的内螺纹管和光管的流动传热特性进行了实验研究,得到了偏离核态沸腾(DNB)和蒸干(DRYOUT)的发生规律、管子流动和传热的特性,建立了计算复杂流动网络系统回路流量及节点压力的数学模型,对非线性方程组采用迭代方法进行了求解,并对1台600 MW超临界循环流化床锅炉的水冷壁流量分配及壁温分布进行了计算.结果表明:在BMCR和在75%BMCR负荷下锅炉运行是安全可靠的.另外,笔者还研究了吸热偏差对流量分配及壁温分布的影响,结果表明流量与吸热量呈正响应特性.     

9F燃机余热锅炉高压蒸发器泄露处理及预防措施

针对9F燃机余热锅炉高压蒸发器管道多次出现泄漏的原因进行了分析,并提出了处理及预防措施。由于处理措施得当、预防措施到位,余热锅炉运行正常,为机组高效、经济运行奠定了基础。     

超临界压力下直流蒸发器环形肋片管传热特性研究

超临界压力下,提出了余热锅炉直流蒸发器采用环形肋片管结构。采用回路划分法建立数学模型,计算直流蒸发器的传热系数,分析温度分布特性,并进行传热恶化判断。研究结果表明:随着工质焓值增加,直流蒸发器蒸汽侧传热系数先增大后减小,烟气侧传热系数不受影响,但烟气侧在换热系数中占主导地位;近拟临界焓值区,当工质温度高于拟临界温度,传热强化开始消失,内壁温度急剧增加;远离拟临界焓值区,处于低焓值区超临界水的换热强于高焓值区超临界汽;直流蒸发器管内工质均不发生传热恶化,同时在拟临界焓值区,存在传热强化。     

直流余热锅炉蒸发段长度和位置变动特性的仿真分析

在直流余热锅炉变工况运行过程中蒸发段长度和位置的改变会造成锅炉管壁温度分布、工质出口参数等产生较大的波动,影响锅炉安全运行。以某立式直流余热锅炉为研究对象,建立其动态仿真模型,研究锅炉烟气流量、入口烟温、高压给水流量和给水温度分别发生阶跃扰动后蒸发段长度及相变点位置的变化规律。仿真结果表明：余热锅炉在设计工况下运行,锅炉入口烟温对锅炉蒸发段长度的影响程度最大,入口烟温阶跃升高10℃后,蒸发段迅速缩短,相变点均向锅炉管内工质入口方向移动,蒸发段长度和相变点位置恢复稳定所需时间相对较短;烟气流量阶跃升高5%后,蒸发段长度迅速缩短而后缓慢增长,沸腾点向管内工质入口方向移动距离大于蒸干点,恢复稳定所需时间较长;给水流量阶跃升高5%后,蒸发段长度迅速增长而后缓慢缩短,蒸干点向管内工质出口方向移动距离大于沸腾点,恢复稳定所需时间最长;给水温度阶跃变化20℃对蒸发段长度和相变点位置的影响很小。     

BCHP系统中余热锅炉结构参数的热经济学优化

本文建立以BCHP系统的产品平均（yong）成本为目标函数,以余热锅炉排烟温度、蒸发器和省煤器中螺旋翅片管排数、每排管数、管束横向节距和纵向节距为决策变量的余热锅炉优化模型。应用所建立的优化计算模型,对BCHP系统不同工况分别进行优化计算,结果表明,无论在何种工况下,余热锅炉参数优化后其效率比优化前有所提高,冷量分摊的成本、系统的产品平均(yong)成本比未优化时均有所降低。     

挥发性有机化合物余热锅炉的设计

介绍了一台VOCs余热锅炉的设计及运行,该余热锅炉采用烟管蒸发器和水管蒸发器相结合的结构进行热交换。锅炉设计蒸发量53 t/h,实际运行时因余热烟气量不足,锅炉蒸发量为47. 5 t/h。为消除运行中省煤器水击现象,将省煤器改成热水下进上出的型式,使锅炉运行安全、稳定。     

余热锅炉动态数学模型建立及仿真

采用集总参数法建立了余热锅炉动态模型。根据余热锅炉的工作原理和特性,以能量和质量守恒原理为基础,详细论述了其内部蒸发器系统和单相介质换热器的数学模型算法,简化了汽水系统结建模仿真的复杂度。仿真结果表明该模型具有较好的动态响应特性,且模型运行稳定。     

直流锅炉水冷壁热敏感性的研究

针对锅炉扰动工况下水冷壁的安全问题,根据汽液两相流阻力分相流模型,建立了直流锅炉水冷壁热敏感系数定量计算表达式,基于C++Builder分析程序研制了水冷壁热敏感特性分析软件.对1 100 t/h直流锅炉水冷壁的热敏感系数进行了定量计算,并分析了热负荷、压力、质量流速等因素对流量敏感系数、压降敏感系数和出口焓敏感系数的影响规律.结果表明:在近临界压力区,锅炉热敏感性受外界扰动的影响最为剧烈.研究结果对防止水冷壁爆管,确保直流锅炉安全运行具有重要意义.     

高温大容量AQC余热锅炉CFD计算

针对高温大容量AQC余热锅炉内部烟气流动进行数值模拟,获得锅炉内部速度、温度等流场参数。根据CFD仿真技术特点,采用"3D模型构建、ICEM网格划分、Fluent三维数值模拟"协同作业,利用高性能并行计算技术,对锅炉内复杂烟气流动求解计算。计算结果验证原有计算方法及计算软件应用于高温大容量水泥窑余热锅炉计算的准确性。     

垃圾焚烧电站焚烧炉-余热锅炉效率及其不确定度研究

根据德国标准以及不确定度分析原理,采用焚烧炉-余热锅炉效率计算方法,构建焚烧炉-余热锅炉效率不确定度计算模型。以某垃圾处理量为935 t/d的焚烧炉-余热锅炉为研究对象,分析焚烧炉-余热锅炉毛效率及燃料效率,并对焚烧炉-余热锅炉效率测试的不确定度进行了评定。结果表明：在进行垃圾焚烧电站锅炉设计及性能试验时,建议采用焚烧炉-余热锅炉毛效率作为设计及评定依据;省煤器出口烟气体积流量、炉渣热灼减率、过热蒸汽流量、湿炉渣量占垃圾处理量百分比和省煤器出口烟气温度5个参数的测量不确定度所占焚烧炉-余热锅炉效率不确定度权重值为98.4%,对试验不确定度影响较小的参数,可以降低测试精度要求,以提高测试效率。     

高压自然循环干熄焦余热锅炉热力特性研究

根据干熄焦的工艺特点,参考干熄焦余热锅炉运行经验,在保证自然循环安全可靠的基础上,设计研究干熄焦余热锅炉在高压下实现自然水循环的结构布置和热量分配情况,分析研究设计所得热力特性参数,为高压自然水循环干熄焦余热锅炉的进一步设计及研发提供了设计依据.     

具有蒸汽中间过热的三回路蒸燃联合循环装置的设计计算

《Теплоэнергетика》2010年2月号公布了具有蒸汽中间过热的三回路余热利用蒸燃联合循环装置(ПГУ)工质参数和经济指标的全套计算方法,该方法允许在设计计算阶段根据燃气轮机装置(ПГУ)排气的参数确定余热锅炉(КУ)燃气和工质的参数,逐段逐级完成汽轮机的近似计算。利用计算程序和软件包DELPHI计算,并快速、可靠地优化ПГУ热力系统的参数和汽轮机的结构。热力系统的计算如下:(1)确定余热锅炉蒸发器生产的蒸汽产量和蒸汽参数,以及它的各个受热面的热功率。     

水泥余热锅炉低负荷下排烟温度过高的原因分析

针对水泥余热锅炉低负荷下排烟温度过高的问题,通过锅炉热量平衡计算和数值模拟的方法,对存在该问题的日产水泥5 000 t的水泥厂余热锅炉进行分析.利用测试机构的测试数据、余热锅炉烟风系统图、热力系统图、余热锅炉建模和数值模拟计算结果,发现锅炉炉膛内实际流动速度过低是造成低负荷下排烟温度过高的原因.