超超临界锅炉垂直水冷壁热偏差监测系统的应用

针对大容量双切圆锅炉水冷壁热偏差问题,根据水冷壁管结构特征及下水冷壁管出口汽温等运行数据,研究开发B/S架构垂直管圈水冷壁热偏差监测系统。系统实现了水冷壁管工质流量偏差,工质热偏差,沿炉宽、炉深烟气热负荷偏差的在线监测。监测结果为判定水冷壁管内异常阻力特性、分析炉膛热负荷分布规律、优化锅炉燃烧、避免超温引起的降参数运行,提供了有效可靠的数据支持,并为下一步水冷壁监测技术研究工作打下基础。     

1000MW超超临界锅炉水冷壁工质温度计算研究

以某台1 000 MW超超临界塔式锅炉作为研究对象,采用分区计算简化高参数超超临界锅炉炉内对流与辐射传热模型,分析不同锅炉负荷条件下膜式水冷壁工质温度的分布规律,将计算结果与实测数据进行比较,最大偏差为1.66%,认为该模型可以预测水冷壁工质温度分布。研究表明:超临界压力下工质由液态直接过渡为汽态,相变区内工质温度变化很小;亚临界压力下存在汽液共存区,其中的工质温度保持不变,当负荷达到662 MW时工质温度为362.5℃,当负荷达到507 MW时工质温度为344.8℃;计算得到工质温度波动在2.8℃以内,螺旋管圈表现出优越的平衡燃烧扰动能力,水冷壁出口最高工质温度为458.0℃。     

2953t/h超临界锅炉垂直水冷壁水动力特性研究

建立超临界锅炉垂直水冷壁水动力特性计算模型,首先按出口工质温度相等的原则计算节流补偿压降,再以给定热的负荷以及节流方式进行了流量分配和压降特性校核计算,并研究了2953t/h超临界锅炉垂直水冷壁水动力特性。研究结果表明:以50%锅炉最大连续出力工况为基准来设计水冷壁入口节流压降是合理的,该方法可以使各负荷下的回路特性均趋于理想回路特性,能够获得较均匀的出口工质温度分布,热力偏差小并能够维持合适的水冷壁金属温度。水冷壁总压降的变化趋势与锅炉负荷变化相符。对于弱受热回路,重位压降所占总压降比例大于摩擦压降,因而弱受热具有自然循环特性;对于强受热回路,重位压降所占总压降比例小于摩擦压降,因而强受热回路具有直流特性。100%BMCR工况下,最高金属壁温为497℃,低于管材规定的580℃,因此锅炉机组的运行安全性可以得到保证。     

600MW低质量流速垂直管圈超临界煤粉锅炉设计开发

分析现有几种常见的超临界煤粉炉水冷壁布置型式的特点、切圆和前后墙对冲燃烧方式以及垂直管圈水冷壁关键参数的选取原则,设计开发了低质量流速垂直管圈600MW超临界煤粉锅炉。满负荷工况下,水冷壁设计质量流速为940 kg/m2·s。这一方案使用西门子公司低质量流速垂直管技术,结合垂直水冷壁结构简单、低质量流率工质具有自补偿特性的优点,取消了节流孔圈,避免了水冷壁及下集箱的复杂结构,同时消除了运行过程中孔圈结构堵塞造成管壁超温的安全隐患,在炉膛上、下水冷壁之间设置中间混合集箱,将来自下炉膛的工质进行混合,以减小由吸热不均匀和炉膛结构差异所导致的工质侧温度偏差。最后介绍了锅炉结构,并对其性能进行了预测。     

超超临界直流锅炉垂直管屏水冷壁壁温分布特性

以燃用高钠煤的660MW超超临界压力直流锅炉为例,对不同工况下垂直管屏水冷壁壁温分布特性进行了试验研究.结果表明:提高高钠煤的掺烧比例,可降低燃烧区域热负荷,有利于水冷壁壁温分布的均匀性;超临界压力下低负荷运行时,水冷壁壁温偏差值会增大,节流孔圈未完全发挥控制工质质量流量的作用是造成水冷壁壁温偏差较大的原因之一;通过调整锅炉运行方式,可在一定程度上改善水冷壁壁温分布的均匀性.     

超超临界垂直管圈锅炉水冷壁汽温偏差及节流圈调整方案研究

为解决660 MW超超临界锅炉垂直管圈水冷壁汽温存在偏差、温度波动大和水冷壁出现横向裂纹等问题,进行了试验研究和水动力计算。根据锅炉设计方案,建立了某电厂锅炉流动网络系统的水动力计算数学模型,并在锅炉水冷壁上铺排工质温度测点;根据实炉测量数据,对1号机组270 MW负荷时炉内热负荷和热偏差的分布进行了计算分析;然后调整了节流圈的布置方案,计算调整后的水动力和流动不稳定性。结果表明：调整后出口汽温更加均匀,调整后的方案能更好地防止汽温波动,且不会发生脉动;节流圈调整后中高负荷下的垂直管圈水冷壁汽温分布更均匀,汽温偏差问题明显改善。     

超临界直流锅炉螺旋管圈水冷壁流量分配及壁温计算

根据回路和节点所遵守的质量守恒、动量守恒和能量守恒方程,建立了计算螺旋管圈水冷壁流量和壁温的数学模型.在此基础上,对1台350 MW超临界燃煤锅炉在不同负荷下的水冷壁流量分配及壁温分布进行了计算.结果表明:在锅炉最大连续蒸发量(BMCR)、75%BMCR及30%BMCR负荷下,螺旋管圈水冷壁的流量偏差不超过±6%,工质出口温差不超过10 K,流量偏差和热偏差均较小;各负荷下管壁温度均处于管子的许用温度范围之内,锅炉运行安全可靠.     

超超临界锅炉变压运行水冷壁的传热特性

针对超超临界机组变压运行中,负荷和参数变化范围扩大,汽水温度剧烈变化的特性,分析了3类不同技术的1 000 MW超超临界锅炉水冷壁出口的汽水焓控制值及其对水冷壁传热特性的影响;根据运行试验数据,分析了1 000 MW锅炉螺旋管圈水冷壁和600 MW超超临界锅炉垂直管屏水冷壁的传热特性和壁温差变化特点;阐述了炉型和水冷壁形式对水冷壁出口汽水焓控制值的影响以及对省煤器水温的限制等。运行和试验数据表明,在近临界压力区、60%~80%额定负荷范围内上水冷壁壁温和壁温差均大于下水冷壁,精确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。     

超临界锅炉水冷壁工质温度的控制

分析了600MW超临界锅炉下辐射区水冷壁出口工质温度与水冷壁安全性和汽温调节的关系。系统地分析了超临界压力下水和水蒸汽的热物性和在燃用不同煤质对下辐射区水冷壁出口和中间点工质温度的影响。指出水冷壁辐射传热量变化和工质热物性剧烈变化是决定水冷壁工质温度的主要因素，另外，还包括省煤器出口工质温度、蒸发系统的储热量、直吹式磨煤系统调节动态响应特性等。提出了超临界锅炉汽温调节和煤水比调节应注意的几个主要问题。     

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。     

600 MW超临界锅炉燃烧器区膜式水冷壁温度场的数值计算

基于有限元法对某电厂600 MW机组锅炉在不同超临界工况下燃烧器区膜式水冷壁的温度场进行了分析和计算.采用双线性四边形单元对水冷壁温度场进行剖分,分区段计算了向火侧的热流密度.依据水冷壁入口和出口工质的实际温度和压力,确定了管内工质温度及管内的对流换热系数,计算了超临界压力下不同工况的水冷壁温度分布,并对造成水冷壁超温的原因进行了分析.对计算结果与实测值进行了比较,误差很小.     

600MW超临界锅炉机组螺旋管圈水冷壁管壁温度

超临界锅炉水冷壁尤其是燃烧器区水冷壁的温度场计算对水冷壁的安全运行有重要意义。本文采用分区段热力计算方法计算了向火侧的热流密度。依据水冷壁入口和出口工质的实际温度和压力确定了管内工质温度及管内的对流换热系数。基于有限元法对某电厂600MW发电机组锅炉在100％BMCR工况条件下螺旋管圈水冷壁温度场进行了分析计算。     

The study on the heat transfer characteristics of oxygen fuel combustion boiler

According to 350MW and 600MW boilers, under oxygen fuel condition, through the reasonable control of the primary and secondary flow and the correct option and revision of mathematical model, the temperature distribution, heat flux distribution and absorption heat distribution, etc. was obtained which compared with those under air condition. Through calculation, it is obtained that the primary and secondary flow mixed well, good tangentially fired combustion in furnace was formed, the temperature under air condition obviously higher than the temperature under O26 condition. The adiabatic flame temperature of wet cycle was slightly higher than that of dry cycle. The maximum heat load appeared on the waterwall around the burner area. The heat load gradually decreased along the furnace height up and down in burner area. The heat absorption capacity of the furnace under O26 was lower than that under the air condition. The heat absorption capacity of the platen heating surface under O26 was equal to that under air condition. And the heat absorbing capacity of waterwall under O26 was about7%~12% less than that under air condition.     

UP直流锅炉水冷壁运行安全性分析

本文使用计算机辅助计算方法，以上海石洞口电厂投运的UP直流锅炉水冷壁为对象，在炉内火焰中心发生偏斜的非正常工况的热负荷分布以及机组负荷为300MW、200MW、240MW以及210MW的不同负荷下，计算水冷壁各管屏内工质的水力偏差及热偏差，并据此计算水冷壁管壁金属温度，以判断哪些管屏在哪些位置可能发生水冷壁爆管事故，并提出防止发生爆管事故的措施和机组的安全运行分析提供根据。本文的计算结果可供其他UP直流锅炉水冷壁的运行安全性分析作参考．图5表5     

膜式水冷壁壁温影响因素的数值分析

采用有限差分方法对矩形鳍片及焊角鳍片膜式水冷壁进行温度场分布的数值计算,并分析了这两种情况下的鳍片尺寸、热流密度、工质换热系数、导热系数对壁温的影响及管节距与许用壁温的关系,编制了相应的计算程序,为锅炉的设计和运行提供参考。     

溴化锂吸收式热泵的动态建模及运行特性分析

为充分挖掘吸收式热泵的动态运行特性,考虑各部件存量工质的储热特性建立考虑传质和分布参数的溴化锂吸收式热泵动态仿真模型。在机组各设备存量工质质量不同的情况下,分析了热源工质进口温度的提升对冷却水和冷媒水出口温度的动态影响及系统的热惯性特征,同时在热源工质进口、冷却水进口和冷媒水进口温度变化的情况下,分析了系统的性能系数(Coefficient of Performance, COP)变化特性及结晶风险变化特性。结果表明：该模型能准确地模拟吸收式热泵的稳态特性和动态特性;机组的热惯性主要与机组内各设备中的存量溶液质量有关;热源工质入口温度的上限受到系统COP及结晶风险的双重影响;冷却水入口温度的下降可增大系统COP,其下限受到结晶风险的限制;冷媒水入口温度的上限不受结晶特性限制;主要受用户侧的用能需求限制。     

350 MW富氧燃烧超临界燃煤发电机组制粉系统研究

针对350 MW富氧燃烧超临界燃煤发电机组制粉系统的参数选取、设备选型等问题,进行了理论研究和实例分析,分别提出了富氧干循环和湿循环的制粉系统中关键参数的选取建议,对空气工况、富氧干循环、富氧湿循环3种工况进行对比分析,综合考虑防腐、防爆等因素,给出了磨煤机出口风温及空预器入口风温的取值建议.依托350 MW发电机组,...     

超(超)临界压力直流锅炉垂直管圈水冷壁特性的研究

介绍了代表不同技术流派的 3 台1 000 MW超(超)临界压力锅炉的设计与技术特点,以及实际运行时锅炉水冷壁的阻力情况,重点分析了垂直管圈水冷壁的阻力特性和在各种运行工况下的水动力特性.结果表明:在高负荷下运行时,垂直管圈水冷壁的阻力远大于螺旋管圈水冷壁;低负荷运行时炉膛热负荷偏差对水冷壁安全性的影响远大于高负荷时的影响.同时,提出了今后深入研究水冷壁的若干重点.     

基于神经网络的电站锅炉水冷壁积灰结渣监测模型的研究

针对阜新电厂 2 0 0MW机组燃煤锅炉进行了多工况热态测试 ,获得了数据样本 ,运用BP神经网络和LM算法建立了电站锅炉水冷壁积灰结渣的监测模型。所建的神经网络监测模型 ,能够反映锅炉水冷壁积灰结渣的程度 ,为电站锅炉吹灰优化系统的开发打下了良好的基础。