某船用主锅炉过热器严重腐蚀的探讨

本文分析某船用主锅炉过热器发生严重腐蚀的主要原因。指出按设计单位的热力计算书规定运行是正确的。     

垃圾焚烧锅炉高温过热器腐蚀冲蚀数值模拟研究

文章针对某垃圾焚烧锅炉高温过热器的管道,模拟垃圾焚烧锅炉高温过热器内的流动和传热过程,为延长电站锅炉过热器的使用寿命。采用高温过热器局部管径的数值模拟,来分析流场特征和高温腐蚀规律。同时还通过管径和截距对于流场的影响和积灰沉积规律的研究,探究了三角形法、同心圆法和正方形法三种管径排列方式对过热器腐蚀的影响。结果表明,前排管束最容易发生高温腐蚀,不同截距不会明显改变高温过热器温度场分布;三角形法的排布方式最为合理。     

基于Fluent的某型号锅炉末级过热器流动特性数值研究

针对某型号锅炉末级过热器的泄漏情况,基于CFD软件FLUENT,建立过热器的二维模型,采用k-ε湍流模型对烟气的速度场和离散项颗粒的轨迹场进行了数值模型。针对末级过热器管道多根管道密集布置的狭小空间,定量分析炉管黑线烟气流速分布的差异,颗粒的速度场及其轨迹特点,可为进一步研究锅炉末级过热器管道的剩余寿命提供理论依据。     

船用锅炉过热器管束腐蚀原因分析

针对某船用锅炉过热器第一流程管束非正常失效破损,通过对不同流程管束和腐蚀产物的宏观检查、化学元素分析、扫描电子显微镜形貌分析、以及电子探针和能谱分析,得出破损原因主要是由于管束内外表面的氧腐蚀造成,特别是内表面C l的存在加剧了腐蚀发生的速度,导致第一流程最先失效。所得结果为科学制定腐蚀防治方案提供了理论基础。     

粉煤锅炉卫燃带对烟气温度场影响的数值模拟

以100-110MW四角配风的粉煤动力锅炉为对象,在炉膛内燃烧器区段及折烟角下部附近分别设置了不同的卫燃带即人工绝热带,借助于CFX软件开展数值模拟,研究了6种型式的卫燃带对炉内燃气温度的影响。研究表明：卫燃带能提高烟气温度,有助燃烧并将有利于炉膛上部前,后屏及过热器与烟气之间的换热作用;同时在燃烧器区段内设置的卫燃带对炉内烟气温度有更显著的影响。图5表3参8     

船用增压锅炉烟气涡轮级叶栅三维湍流流动的数值模拟

以某船用增压锅炉涡轮增压机组烟气涡轮级为研究对象,采用三维数值模拟技术和“混合平面”方法传递级间参数,利用标准κ-ε双方程湍流模型和耦合隐式求解器,通过求解三维雷诺平均守恒Navier—Stokes方程,来模拟烟气涡轮级叶栅三维湍流流动。文中给出了烟气涡轮级叶栅出口静压、总压、速度以及总温和静温等各参数的变化规律,对于烟气涡轮叶栅气动优化设计具有一定的参考价值。     

烟气中灰粒对锅炉过热器,省煤器传热影响的研究

采用模拟含尘烟气实验研究了烟气中含尘浓度，颗粒粒度和烟气速度等关键因素对锅炉过热器、省煤器传热的影响，得出了具有工程应用价值的经验关联式，并用于计算分析煤粉炉、两级分离的特 流化床锅炉和中温分离的循环流化床锅炉的过热器、省煤器等对流管束在考虑固体粒子影响作用后烟后侧的传热系数。通过传热机理分析，提出了可用于锅炉对流受热面设计的多相流传热模型，为循环流化床锅炉过热器和省煤器的设计计算提供了依据和方法     

电站凝汽器蒸汽流动和换热的数值模拟

提出了一种凝汽器的准三维模拟方法，它可以考虑冷却水温度变化产生的三维影响，也能反映冷却水流程布置对冷凝器性能的影响。用多孔介质及分布阻力等概念模拟凝汽器中的管束和折流板等几何形状。所得的控制方程组用ＳＩＭＰＬＥ方法求解。针对１台２００ＭＷ凝汽器进行了数值分析，计算结果与实验数据作了对比，结果是令人满意的。图１１表２参７     

提高高压包锅炉蒸汽过热器可靠性

论述汽包锅炉蒸汽过热器易损坏原因及其规律性，提出了改进建议。     

CCPP余热锅炉入口烟道烟气流动的数值模拟研究

燃气-蒸汽联合循环（CCPP）余热锅炉入口过渡烟道连接着燃气轮机与锅炉本体,其结构参数影响着余热锅炉炉内气体流动及换热,进而影响循环机组的效率。以某9F级CCPP系统135 MW的余热锅炉入口烟道为研究对象,利用数值模拟方法针对上仰角及导流板对烟道内部流场的影响进行了研究,分析了气体流动平均速度及流动均匀性。结果表明：当烟道上顶面第1段上仰角α₁不变、烟道上顶面第2段上仰角α₂减小时,烟道底部高速区范围减小,上部回流区变大,平均速度减小,流动均匀性变差;当α₁减小、α₂不变时,结论刚好相反。α₁=30°,α₂=70°的方案为最佳方案,该结构下烟气平均速度较初始方案提高1.87%。导流板设置可以极大增加烟气的平均流速,增加流动均匀性;导流板角度为30°,25°和20°的烟道结构为最佳方案,该烟道内烟气平均速度较原方案提高48.15%。     

炉膛烟气流动状态数值模拟及其应用

对锅炉炉膛烟气流动状态进行了数值模拟,以详细了解炉膛内部的烟气流速分布状态.分析了烟气流动产生的旋涡特性、烟气充满度与主旋涡流量占烟气总流量的份额.最后进行了多种炉膛结构方案的对比分析.     

汽轮机内湿蒸汽流动特性的数值模拟

湿度对蒸汽轮机效率的影响及其对叶片的浸蚀作用极其复杂。为了研究蒸汽凝结对流动的影响,采用商用软件CFX-5数值模拟了某大功率凝汽式汽轮机末级的定常流动。虽然定常计算所采用的混合平面法不能精确预测导叶和动叶之间的相对运动而产生的诸如湍流脉动和尾迹涡流等不稳定流动对凝结过程和水滴的生长过程的影响,但是对这一过程的近似模拟是很必要的。     

烟气中灰粒对锅炉过热器、省煤器传热影响的研究

采用模拟含尘烟气实验研究了烟气中含尘浓度、颗粒粒度和烟气速度等关键因素对锅炉过热器、省煤器传热的影响，得出了具有工程应用价值的经验关联式，并用于计算分析煤粉炉、两级分离的循环流化床锅炉和中温分离的循环流化床锅炉的过热器、省煤器等对流管束在考虑固体粒子影响作用后烟气侧的传热系数。通过传热机理分析，提出了可用于锅炉对流受热面设计的多相流传热模型，为循环流化床锅炉过热器和省煤器的设计计算提供了依据和方法。图１１表５参１４     

600MW锅炉炉内流动与燃烧过程的数值模拟

应用Euleriam/Lagrangian方法对四角切向燃烧炉内的流动、传热和燃烧过程者了数值模拟研究。为了获得较好的精确度,以实验数据为参照,进行了ＲＮＧ k－ε模型和 k－ε模型的比较,并采用新的方法对粒子紊流扩散进行了处理。最后,还对温度偏差进行了研究。     

顶棚过热器受热面管流量偏差问题的数值模拟研究

对一台锅炉中其分配集箱带弯头入口的顶棚管过热器受热面管流量分配做了较详细的数值模拟研究。研究发现,进口弯头对分配集箱中的流量分配有较大的影响,弯头上不同区域的管产生不同的流量偏差,布置在弯头外侧的管流量偏大,弯头内侧的管流量偏小,并且弯头出口附近直管集箱上的管中流量也会受弯头的影响。该区域受热面管中流量偏小的管产生爆裂后,其附近流量偏大的管中流量会减小,出现连锁爆裂。最后,根据计算分析,得到产生流量偏差的原因和特点,提出消除流量偏差和解决爆管的措施,并给予了计算论证。     

大型循环流化床锅炉固体颗粒流动及分布的数值模拟

对引进的４１０ｔ／ｈＰｙｒｏｆｌｏｗ商用循环流化床锅炉燃烧系统固体的流动过程及其分布特性进行了数字模拟,建立的流动模型采用小室模型模拟气固两相沿轴向的流动,采用“核心－环”流动结构模拟气固两相在径向的不均匀性,模拟时考虑了给料,固体颗粒磨损以及床料的宽筛分等特性,为引进大型商用循环流化床锅炉技术的消化吸收进行了初步的基础研究,并为进一步分析研究该循环流化床锅炉的整体特性奠定了基础。     

锅炉烟气走廊三维流动特性数值计算

对锅炉烟气走廊的三维流场进行了计算机模拟计算。采用k-ε模型模拟烟道内烟气走廊的气体流动;将尾部受热面处理为多孔介质;几何拓扑结构采用多块结构,以减少计算机内存的浪费;采用贴体坐标系来描述复杂的几何边界;采用基于交错网格的网格系统;对于控制方程的对流项的离散,采用混合差分（HDS）格式;求解方程使用SIMPLE算法。同时,考虑到孔隙的不连续导致速度的不连续和压力场的不连续,方程求解采用改进的Rhie－Chow法。给出了锅炉尾部烟道内流场速度、温度、湍动能及其耗散率的分布,分析了尾部烟道不均匀流场形成的原因。计算结果与实验吻合得很好。为烟气走廊影响尾部受热面寿命、减少磨损等问题而采取措施提供了理论依据。     

船用增压锅炉烟气净化器的国产化

增压锅炉的排烟含有许多杂质，如固体颗粒、SOx、雾化燃油的蒸汽携带盐分等等，如不净化，这些杂质在〈600℃的高温高速烟气下进入燃气轮机，将缩短燃气轮机的寿命，降低其效率甚至发生事故，所以船用增压锅炉必须设有烟气净化器。净化器由于受高温高速带腐蚀性和固体颗粒的冲刷，净化器片的材料要求高，加工难度大，焊接水平要求高，目前我国船用增压锅炉的净化器全部靠进口，而且许多船用增压锅炉机组还是整套进口的．、其实，船用增压锅炉机组除净化器以外的部件，如炉体受热面配风器、燃油雾化器以及与之配套的燃气轮压气机组蒸汽轮机组，国内都早已能制造。所以净化器的国产化就成为船用增压锅炉机组国产化的关键。     

船用增压锅炉烟气净化器设计及制造工艺

以某船用增压锅炉烟气净化器为对象，分析其工作环境、特性、各种影响因素和制造工艺，并对样品和新研制产品在所设计的实验系统上进行了性能对比模拟实验。结果表明：该型净化器适合分离颗粒直径在100μm～1000μm之间的固体颗粒；研制产品在其工作环境下具有较高的分离效率和很小的风压损失，工作性能满足装备使用要求。本文着重介绍其设计和制造工艺。     

新型麻面管式过热器传热优化的数值模拟

以新型麻面管式过热器交叉流道为研究对象,采用三维数值模拟的方法,研究了麻面管交叉流动和换热特性及蒸汽侧流速u、凸胞/凹坑投影直径d、深度h、间距p等参数的最优值。结果表明:由于管内外壁面存在周期性凸胞/凹坑,壁面附近流体域和主流体域的混合加剧,对近壁处边界层有较好的扰动作用,改善了流体速度场与温度场的协同性,实现强化换热;与光滑管相比,麻面管烟气侧努塞尔数Nu_o提升了58%左右,蒸汽侧努塞尔数Nu_i提高了35%～50%,阻力系数f增加了7%～40%,综合换热性能指标PEC处于1.25～1.5间;基于响应面法,以Nu_i、f、PEC为目标函数,得到蒸汽侧最优参数组合d=6.0 mm,h=1.0 mm,p=16.0 mm,u=4.8 m/s,对应的Nu_i=680.55,f=0.014 68,PEC=1.43;运用多元线性回归的方法,分别拟合出蒸汽侧换热与阻力的准则关联式。