电站锅炉再热器带"三通"集箱静压分布的数值模拟及受热面热偏差计算

为解决再热器超温爆管问题,采用标准K-ε方程的湍流模型进行数值模拟,得到了有支管和无支管的再热器带"三通"集箱内的速度矢量和静压分布.在此基础上编写了较为通用的电站锅炉受热面热偏差计算程序,并应用该程序计算了2个不同结构再热器的屏间热偏差.结果表明:为了减少受热面因热偏差过大而发生超温爆管的情况,应在设计时尽量使管屏(子)避开集箱"三通"涡流区,或者将集箱"三通"避开烟温高峰区布置.此热偏差计算程序可以用于不同容量机组的多种结构和类型的受热面热偏差计算,适用于集箱轴向、径向引入引出的布置方式,可用于大型电站锅炉过热器及再热器的优化设计.     

电站锅炉再热器带"三通"集箱静压分布的数值模拟及受热面热偏差计算

为解决再热器超温爆管问题,采用标准K-ε方程的湍流模型进行数值模拟,得到了有支管和无支管的再热器带"三通"集箱内的速度矢量和静压分布.在此基础上编写了较为通用的电站锅炉受热面热偏差计算程序,并应用该程序计算了2个不同结构再热器的屏间热偏差.结果表明:为了减少受热面因热偏差过大而发生超温爆管的情况,应在设计时尽量使管屏(...     

锅炉过热器进口集箱三通区域静压分布的数值模拟及三通的结构改进

为解决过热器超温爆管问题,根据电站锅炉过热器带三通集箱的结构特点,采用数值模拟方法对采用径向引入方式的过热器进口集箱三通区域的静压分布和流动规律进行了研究,并在此基础上对三通区域结构进行了改进.结果表明:三通区域集箱中存在涡流区,使该区域的静压变低,导致布置在该区域的支管蒸汽流量减少;适当增大三通区域集箱内径可提高集箱涡流区的静压,但当三通区域集箱内径增大到一定程度后,继续增大三通区域集箱内径,集箱涡流区的静压已不再有明显升高.     

三通集箱过热器压力分布与流量分配的数值模拟

为了解三通结构对过热器流量分配的影响从而解决三通集箱过热器的爆管问题,利用Fluent软件对过热器模型进行了数值模拟,研究了三通结构集箱过热器内的静压分布、速度分布、各支管流量分配及各支管入口处流体的流速分布和静压分布.结果表明:三通结构附近流体的压力低且速度大,而远离该区域的流体则压力高且速度小;三通中涡流区域的支管入口有小涡流,而其他区域的支管入口没有出现小涡流;集箱内涡流下部的支管流量偏小,正对集箱入口处的支管流量最大;将第7管屏和第11管屏的入口形状改为圆形,改造后支管的流量明显增大.     

1025t/h控制循环锅炉再热器系统的改进

本文介绍上海锅炉厂采用引进技术设计制造的1025t/h锅炉投入商业运行2～3年后发生再热器局部超温爆管,影响机组运行的安全性和可靠性。经过试验室模化试验和实炉调试,与有关单位共同协作对已经投运的锅炉采取改进措施:部分燃烧器二次风喷嘴反切25°,减少炉膛出口烟温偏差;屏式再热器至末级再热器的连接管中加装节流管段,减少再热蒸汽流量偏差,锅炉已安全运行5年以上。研究分析和模化试验发现再热器系统中的大直径三通附近产生的涡流使静压降低,造成再热蒸汽流量不均匀,因此在屏式再热器和末级再热器之间增加混合集箱,并用大直径连接管左右交叉,减少再热蒸汽流量偏差和温度偏差,取得良好的效果。末级再热器热偏差系数由1.23减少到1.14,再热蒸汽温度最高与最低的差值由67℃减少到26℃,提高了锅炉运行的安全性和可靠性。     

电站锅炉过热器、再热器集箱静压分布的数值研究

利用数值模拟的方法，研究了径向引入引出型分配、汇流集箱系统的静压分布规律。为了消除计算中伪扩散的影响，选用了QUICK格式。数值计算结果表明：在三通附近，气流的变化非常强烈，在远离三通的区域．气流逐渐平稳。在分配集箱进口三通的两侧存在2个涡流区，正对三通中心线的支管处静压最高，远离三通的区域，静压分布与轴向引入引出方式规律基本一致。利用该方法计算了某电厂锅炉末级再热器的流量分配和热偏差情况，与实测结果相吻合。图6表1参2     

135 MW CFB锅炉L形屏式过热器热偏差分析

以一台135 MW CFB锅炉的L形屏式过热器为例,对其热偏差产生机理进行了研究。通过建立热偏差计算模型和自主编制的软件,计算和分析了其同屏及屏间热偏差系数。结果表明:在同屏管组的引入引出管采用Z形布置时,集箱效应与管组内外侧管长结构不均匀对流量分配的影响相互抵消,达到了流量均匀分配的效果,同屏热偏差主要受结构不均匀和热负荷分布的影响;在各管组引入引出管的进出口集箱采用Z形布置时,由于集箱效应,屏间流量分配明显不均,这是造成屏间热偏差的主因;在实际应用中,应充分利用集箱效应对屏内及屏间工质流量分配的影响,使管内工质流量分配与管外热负荷分布相互配合,达到控制屏式过热器热偏差的目的。     

电站锅炉三通集箱系统流量分配的数值模拟

针对大容量电站锅炉中过热器和再热器集箱的径向引入引出三通结构进行了数值模拟,并运用Fluent软件,对稳态工况下径向引入引出三通结构的静压分布特点、流动机理、三通附近区域的流态对流量分配的影响进行了研究.结果表明:强三通效应在主母线方向、侧母线方向体现出不同的特征,主要原因是在三通区域存在3个明显的回流区,其共同作用决定了三通效应的影响模式;分流三通结构在三通附近受回流区的影响,Eu值均出现极小值,此处支管的流量驱动依赖于汇流集箱的压差补充,因而是危险区域,但其影响范围在2D内,故在布置支管时应考虑避开这一危险区.     

电站锅炉过热器和再热器T型三通对集箱静压分布影响的试验研究

为了获得过热器和再热器T型三通对集箱静压分布及三通两侧分流比对涡流区和集箱静压分布的影响规律,以空气为工质对纯三通模型进行流动特性试验.研究结果表明:带三通集箱静压分布受一次涡流和二次涡流的共同影响,一次涡流影响范围为-2.5D~2.5D(D为等径三通内径),二次涡流影响范围为-1.5D~1.5D;三通两侧分流比对涡流区范围影响较小;随着三通某侧流量增大,该侧静压降低,但静压分布规律无明显变化.在一次涡流影响范围内,正母线和右下40°线的静压差异受分流比的变化影响较小;侧母线的静压差异随分流比的增大而有所增大.     

锅炉单相流体动力学中的若干问题(三)

十四、由集箱中静压变化所引起的并联管子间的流量偏差在第七、第九两节中的分析,都是由假定沿集箱长度介质静压不变而得出的。锅炉省煤器和汽水混合物的管组中,因集箱中的流速很低,上述假设是符合实际情况的。但在过热器和再热器的各级管组中,因集箱中的蒸汽流速高,有时就不能忽略集箱中沿长度介质静压的变化对各管流量分配的影响。关     

电站锅炉三通集箱流场的数值研究

根据电站锅炉三通集箱系统的结构特点,采用基于三维实体模型的建模方案,对径向引入引出集箱系统的流场分布进行了数值模拟。采用FLUENT软件分析了集箱流场的分布特点及受热面沿程阻力对集箱速度、静压分布的影响,详细讨论了三通结构、受热面沿程阻力对受热面流量分配的影响。研究结果表明,集箱流场呈三维分布,分为径向引入管下游的冲击射流区和周围的强迫对流区,三通结构直接影响集箱的速度分布;受热面的流量分配直接受三通结构的影响,沿程阻力影响受热面流量偏差的大小。     

T型进口三通对分配集箱流量分配的影响

Ｔ型进口三通的布置方式分配集箱中的流量分配有着严重的影响。该文对三通附近涡流区中的集箱静压分布和支管入口阻力系数进行了深入的实验研究。     

锅炉管组集箱静压分布的离散模型

集箱中的静压分布是计算诸如过热器和再热器锅炉管组流量分配的关键。由于集箱中的流动情况十分复杂，在目前的计算方法中，采用连续模型来简化静压分布。一种方法是用一条简单的抛物线静压分布曲线；另一种方法是假定一条连续的长槽来代替集箱上离散的支管。该文通过理论分析和实验结果的比较，指出这些连续模型存在的问题，并通过沿集箱长度有支管和无支管的实际情况列出的动量方程得出离散模型下的静压分布。离散模型的计算结果和     

带三通锅炉集箱的数值模拟和实验研究

大容量电站锅炉过热器、再热器集箱多采用T型三通结构从集箱径向引入引出,由于进口三通存在涡流区,易导致该区支管中蒸汽流量偏小,从而发生超温爆管事故。针对该问题从通用偏微分方程组出发,基于SIMPLEC方法编制了相应的计算程序,并把计算结果与实验结果比较,证明该方法计算合理可行,可用于集箱系统的优化设计与事故诊断。     

360MW纯凝机组抽汽供热对锅炉安全性影响的研究

基于自主开发并通过检验的热力计算方法和热偏差理论,对不同负荷、不同再热器进口抽汽量下锅炉热力性能变化、受热面工作的安全性等方面进行了计算、分析和比较,研究了在抽汽供热条件下锅炉受热面的工质和管壁温度的变化.结果表明:锅炉的过热器安全,但屏式再热器不安全;屏式再热器出口段的壁温超出其设计值且材料长期运行后的性能下降,导致有超温爆管的危险.建议通过增加再热器中间混合集箱或提高屏式再热器材料性能等措施,以保证经抽汽供热改造后的锅炉设备安全.     

电站锅炉过热器、再热器集箱压力与流量分布的数值研究

对过热器、再热器进出口集箱内压力分布建立数学模型，经数值计算研究径向引入集箱内的三维流场分布，分析静压及流量分布情况以及三通结构对流量分布的影响。     

大型电站锅炉过热器和再热器壁温计算方法的改进

本文作者在苏联热力计算方法的基础上,吸收了我国科研工作者在沿集箱轴向流量偏差和同屏辐射热量偏差研究的成果,在导出一次交叉流动汽温变化规律、U型管束交叉流动烟温和汽温的解法的基础上,最后得到综合考虑沿烟道宽度流动偏差、吸热偏差以及同屏的流量偏差、辐射热量分配、沿烟道高度烟温偏差及同屏流量偏差等因素的壁温计算方法。本文还介绍了作者基于上述方法所编制出的壁温计算程序概况和应用该程序于30万千瓦直流锅炉过热器、再热器的计算结果。作者认为,建立井采用合理的、考虑各方面因素的壁温计算程序用于大型电站锅炉的设计,对于提高我国大型机组设计水平、保证机组安全进行有重要的意义。     

对分配集箱采用分流管方法减小再热器流量偏差的讨论

某电站锅炉高温再热器,因分配集箱中两端静压差与管圈阻力的比值太大,造成并联各排管子之间的较大的流量偏差,提出在分配集箱两端连接分流管来减小分配集箱中静压差的方法。本文通过分析指出这种改装方法是否有效值得怀疑。建议采用另一种较为有效而且简单的改进措施。     

减小再热器热偏差的措施和效果

引进型亚临界压力控制循环锅炉,普遍存在未级再热器超温爆管现象.原因之一是国产钢102的抗氧化性能不稳定.但更主要的原因是:该炉型再热器存在很大的热偏差,沿炉宽单侧局部区域内,末级再热器管屏的金属壁温相当高.通过调研、测试和分析,我们在新设计中作了改进.采取各种措施减小热偏差,同时提高管子材质,防止再热管超温爆管,提高锅炉运行的可靠性.     

1025 t/h锅炉集箱接管开裂和预防

分析1 025 t/h锅炉屏式再热器出口集箱接管座角焊缝管侧多次开裂原因,认为接管开裂系结构设计不合理所致。通过对弹性弯选型和设计、接管加装弹性弯前后的应力计算和分析、弹性弯对受热面工质流量和壁温变化影响评估等工作,结果表明,选择Ⅰ型弹性弯可明显降低接管管座角焊缝应力,通过加装弹性弯的集箱接管,可确保屏再出口集箱长期安全运行。