浅谈锅炉汽包热应力的产生及控制

就锅炉汽包壁温度变化引起的热应力进行讨论,详细分析了汽包上下壁、内外壁温差的产生原因、温差引起的热应力的产生过程和热应力对汽包寿命的各种影响因素,提出了控制汽包壁温差的措施,以保证汽包安全运行。     

锅炉启动瞬态应力场有限元计算

针对某国产300 MW亚临界自然循环汽包锅炉启动过程中的汽包应力状态进行了分析计算,计算中采用三维有限元理论,利用有限元分析软件ANSYS对汽包所受机械应力、热应力和管道连接部位产生的应力集中进行了计算,并根据计算结果得到汽包在启停过程所受应力最大值所处部位,提出提高汽包使用寿命的方法。     

锅炉汽包壁上下温差热应力有限元分析

针对２００ＭＷ机组６７０ｔ／ｈ锅炉的启停过程,综合各方面因素建立了汽包温度场的数学模型。应用三维等参元法对汽包应力场进行了计算分析,有关上下壁温差理论对规范锅炉运行管理和提高锅炉安全经济运行具有一定的参考价值。     

浅谈亚临界自然循环汽包炉快速冷却中汽包壁温差的控制

通过对珠江电厂单机容量为300MW机组汽包两次停炉抢修中汽包壁温差的变化对比,总结出控制锅炉爆管后停炉抢修强制通风快速冷却中汽包壁温差扩大的措施;推断出停炉快速冷却过程中汽包壁温差可以基本控制在40℃左右,为成功抢修赢得了宝贵时间,缩短了机组检修工期,提高了机组的等效可用系数。     

锅炉气包壁上下温差热应力有限元分析

针对２００ＭＷ机组６７０ｕｔ／ｈ锅炉的启停过程，综合各方面因素建立了汽包温度场的教学模型。应用三维等参元法对汽包应力场进行了计算分析，有关上下壁温差理论对规范锅炉运行管理和提高锅炉安全经济运行具有一定的参考价值。     

125 MW锅炉汽包的三维瞬态应力分析

利用某电厂125MW锅炉机组的多次试验和机组故障所采集的数据作为三维有限元模型的边界条件，计算了该锅炉汽包模型在4种不同工况下的瞬态热应力、机械应力及总应力。讨论了热应力、机械应力对汽包总应力的影响及其相互关系，找出了锅炉在几种工况下最大应力点处的位置及其应力值随时间的变化规律。     

焦炭塔冷焦水流量的分析

通过动态坐标法模拟了恒速上升的液体介质界面在焦炭塔内沿塔壁爬升的动态边界工况 ,对其在壁中引起的径向和轴向二维瞬态温度场进行了有限元计算。分析表明 :70℃的冷焦水在水面下约 2 0mm处的塔壁上引起最大的内外壁温差已达到了 90℃ ,而 4 95℃的热油在油面下约 30mm处塔壁上引起的内外壁最大温差只达到4 5℃。根据冷焦水在塔壁上造成的径向温差和轴向温度梯度均明显地大于进油过程 ,确定了焦炭塔的防变形重点在如何控制冷焦阶段的热应力。建立了能直观反映进料流量、界面升速、塔壁温度场、塔壁热应力和塔体塑性应变变形等前因后果定量关系的数学模型 ,使得由美国WeilNA等人于 2 0世纪 5 0年代通过大量调查统计提出的经验性防变形骤冷因数有了清晰的理论基础。求得了塔内界面升速与塔壁轴向温度梯度的指数关系曲线 ,实测值与曲线一致 ,证明塔壁的塑性变形有一个敏感的流量范围     

锅炉汽包疲劳寿命的估算大容量火电机组参加调峰运行势在必行,经常启停和变负荷运行使设备疲劳寿命损耗增加.从安全角度考虑,必须了解设备的低周疲劳损耗情况.通过采用简化计算方法估算汽包低周疲劳寿命,从而对大型机组调峰运行情况作初步预测.

近几年来,随着国民经济的迅速发展,电网负荷的峰谷差不断增大,大机组参与调峰已成为一种趋势,要求机组能快速而频繁的启停变负荷运行．高的启停速度导致汽包热应力提高,高的热应力及调峰引起的频繁波动将引起金属材料的疲劳和损伤,从而影响汽包的安全性和寿命．特别对于参与调峰的大机组,由于其锅炉汽包多为厚壁受压容器,机组启停速度越快,起停次数越多,其低周疲劳寿命越低．本文结合电站锅炉,论述汽包低周疲劳寿命的估算方法．１计算实例北仑港电厂１号６００ＭＷ机组配套锅炉．该炉系美国燃烧工程公司制造,亚临界控制循环,四角布置直流式燃烧器,锅炉容量２００８ｔ·ｈ－１,蒸汽参数１８．２ＭＰａ／５４０／５４０．汽包有关技术参数如下：单汽包（不等壁厚）,汽包下部有６根大直径下降管;汽包材料ＳＡ－２９９型;汽包内径Φ内＝１７８８ｍｍ;汽包上壁厚ＳＹ上＝１９８．４ｍｍ;汽包下壁厚ＳＹ下＝１６６．７ｍｍ;汽包额定工作压力１９．５ＭＰａ;冷启动工作范围０～１９．５ＭＰａ;热启动工作范围：１０～１９．５ＭＰａ;温升率Ｖ＝±１℃·ｍｉｎ－１,Ｖ＝±１．５℃·ｍｉｎ－１;表１为与汽包材料ＳＡ－２９９型相对应的物性参数．表１ＳＡ－２９９型材料物性参数温度?     

季节温差作用下钢管膨胀混凝土热应力分析

钢管混凝土膨胀性能设计主要为补偿混凝土早期收缩变形,而往往忽略季节温差作用的影响.采用线性热弹性理论推导出圆钢管混凝土在柱坐标下的二维热应力基本方程.结合工程实例,采用热应力有限元法分析了圆钢管混凝土在夏季和冬季温差作用下的变形特征与应力状态.分析结果表明,季节温差对于钢管混凝土的膨胀性能设计不可忽略,它应该与混凝土的收缩徐变、荷载水平、膨胀剂特性等因素耦合作用来开展钢管膨胀混凝土的性能设计.     

蒸汽锅炉汽包进水管孔裂纹分析与处理

针对某电厂35t/h循环流化床锅炉内部检验时发现汽包进水管孔裂纹问题,从裂纹产生的机理进行分析,为生产单位的锅炉汽包进水管孔裂纹提出详细的检修方案,消除了汽包进水管孔裂纹对锅炉安全运行的威胁,取得了良好的经济效益;同时,为锅炉设计人员提供了锅炉生产运行中的第一手资料,从而在锅炉设计中采取有效措施,在设计环节中尽可能减小温差应力对汽包进水管孔的影响,以确保锅炉的安全、经济运行．     

生物质锅炉省煤器壁温与沸腾率关系

燃煤锅炉改烧生物质后,由于燃料特性的变化,烟气量大幅增加,省煤器吸热量增加,沸腾率上升,容易导致省煤器管壁超温.对一台中温中压燃煤锅炉改烧生物质后的省煤器壁温进行了测量,得到了省煤器壁温与沸腾率间的关系;在此基础上推导了省煤器壁温与沸腾率关系的计算模型;提出判断省煤器安全工作的两个极限沸腾率概念.计算结果表明,本模型能较好地反应壁面温度与沸腾率间的关系.     

烟气再循环对生物质炉排炉燃烧影响的数值模拟

针对生物质锅炉实际运行过程中常出现水冷壁腐蚀严重、屏式过热器积灰多和NO_x排放量高等问题,以一台某电厂额定蒸发量为130 t/h的生物质往复式水冷炉排炉为研究对象,提出二次风掺混再循环烟气燃烧的方法,采用计算流体力学（CFD）数值模拟技术对炉内燃烧过程进行热态模拟,旨在为锅炉的实际运行操作提供理论指导. 计算结果表明,采用烟气再循环可以增强炉膛上部气流扰动,改善炉内温度分布的均匀性,提高燃尽率,同时降低屏区火焰温度,减轻大屏积灰结渣风险;后墙下二次风掺混再循环烟气后,主燃区形成还原性气氛,温度下降,有效抑制热力型NO_x的生成.后墙下二次风掺混30%再循环烟气的工况炉内气流均匀饱满,高温烟气分布从炉膛深度中心向前、后墙两侧稳定下降,NO_x排放质量浓度相对于无再循环烟气时减少了32.1%.     

循环流化床外置换热器壁温偏差改进措施

为了解决660 MW超超临界循环流化床锅炉外置换热器中受热面的壁温偏差问题,通过数值计算,复现600 MW超临界循环流化床锅炉外置换热器壁温分布,并将该方法应用到相同尺寸的超超临界循环流化床锅炉外置换热器壁温计算中. 通过对边壁区域3片管屏工质节流,从工质侧解决超超临界循环流化床锅炉外置换热器壁温偏差问题,使受热面计算壁温偏差控制在30°C以内,实现受热面管材安全运行. 通过冷态试验,发现颗粒侧传热系数沿外置换热器宽度方向呈现马鞍形的双峰分布,传热系数最大值出现在距离边壁约0.2倍宽度范围内,通过调整边壁区域气体速度可以提高该区域的传热系数,为运行过程减缓局部偏差提供参考.     

煤粉锅炉低负荷水冷壁结焦问题研究

对于燃用神华类易结焦煤种,持续低负荷工况下水冷壁会发生结焦问题,主要原因是此阶段大幅降低的烟温导致热风温度过低,使制粉干燥能力及炉膛燃烧环境变差,而未经充分干燥的煤粉颗粒进入炉膛后,因着火点滞后及燃烧速率低,较大的未燃烬的煤粉极易被甩到水冷壁上而导致结焦.采用广义回热技术,可以显著提高低负荷下热风温度等,从根本上解决了低负荷下水冷壁的结焦问题,提高了机组的安全性.     

锅炉汽包封头的不稳定温度场及应力场的有限元分析

在文献［１］对汽包封头的机械应力场及机械应力集中系数计算的基础上，用有限元法又进一步计算了封头的不稳定温度场和更为复杂的综合应力场。通过计算分析．弄清了温度场和综合应力场的分布规律，找到了封头的最大应力集中部位，得出了最大综合相当应力与启动温升率的关系．给出了冷态启动时温升率的上限值．     

常压与承压热水锅炉供暖系统供暖效果的对比分析

依据供暖系统热平衡和散热器的传热原理,在对常压锅炉与承压锅炉热水供暖系统和供暖参数进行对比的基础上,分析了二者的供暖效果,通过对系统的简化处理,计算出了在相同条件下两种不同系统所能达到的室内供暖温度差异,揭示了常压锅炉供暖系统供暖效果不佳的内在原因,并对常压锅炉供暖系统的设计提出建议.     

煤气锅炉机组变负荷运行安全经济性分析

宁波钢铁有限公司余能发电厂135 MW汽轮发电机组利用富余煤气进行发电,承担了公司煤气调峰任务,导致机组负荷波动较大.通过变负荷试验,对机组变负荷运行时锅炉汽包使用寿命、锅炉水循环可靠性等进行全面分析,给出了经济性比较,提出了定滑定优化运行方式及运行时应注意的事项.     

CFBC锅炉安全经济运行中三大顽症的治理之二、三——炉壁和受热面防磨的治理及炉底渣排放与冷却

CFBC锅炉炉壁和受热面的磨损是威协系统安全运行的重大隐患之一,通过对磨损机理的深入探讨与分析,从理论和实际两个角度提出了一些具体的防磨措施.CFBC锅炉排渣的颗粒特性和温度,可以反映出锅炉运行状况的好坏,尤其是排渣温度更是直接影响到锅炉的流化质量和热效率.通过对目前国内外排渣器和冷渣机各系列产品性能的分析和比较,为国内各CFBC锅炉用户排渣、冷渣设备的选型提供了颇具价值的参考.     

600MW机组空气预热器堵灰原因分析及处理措施

结合珞璜电厂三期5#炉空气预热器堵灰事件,从理论和实际两个方面详细分析空气预热器堵灰的原因,从而提出提高受热面壁温等预防堵灰的措施,以确保空气预热器的正常运行。     

440t／h循环流化床锅炉NOx排放试验研究

对一台440t／h的循环流化床锅炉进行了NOx排放试验,测试结果表明,循环流化床锅炉的NOx排放浓度非常低,锅炉负荷、运行床温和过量空气系数对NOx的生成影响较大．上下二次风比例对NOx的生成影响较小。