超临界锅炉垂直管屏水冷壁变压运行特性分析

针对1 000 MW超超临界机组锅炉内螺纹管垂直管屏水冷壁变压运行特性进行了理论分析.重点分析了低质量流速下的水冷壁热偏差对流量偏差的影响关系和内螺纹管传热特性以及直流锅炉水冷壁强制流动特性被自然循环特性部分低偿的流动特性.     

600 MW超临界锅炉垂直水冷壁节流方式比较

600MW变压运行超临界锅炉设计方案采用垂直上升内螺纹管水冷壁，根据水动力计算结果，对所采用的一级与二级节流方式作了分析比较，认为两种节流方式均可满足水冷壁的安全运行。     

1000MW垂直内螺纹管水冷壁超临界滑压运行燃煤直流锅炉

Tohoku电力公司Haramachi 1“燃煤垂直炉膛水冷壁超临界滑压运行直流锅炉已获得了下列成功的结果。本文着重阐述这台锅炉的设计特点及其试运行的结果。(1)用内螺纹管制造高可靠性的垂直炉膛水冷壁。(2)采用低NOx燃烧器，炉内除NOx及高细度磨煤机达到NOx排放150ppm和飞灰未燃尽碳3％为特色的先进的燃烧技术。(3)通过改善燃烧及减少结渣获得91．81％的锅炉效率。这台锅炉有很好的运行灵活性，燃煤可达15％的负荷。     

超超临界锅炉水冷壁传热特性和温度偏差

叙述了变压运行超超临界锅炉水冷壁的运行特点,传热恶化、温度偏差与水动力稳定性的国内外研究结果,提出了对垂直内螺纹管水冷壁质量流速的选取和水动力不稳定性校核的看法.     

超超临界锅炉垂直水冷壁的结构特点和水动力特性

叙述了超超临界锅炉垂直水冷壁的结构特点和水动力特性,并介绍了内螺纹管垂直管圈水冷壁主要设计参数的选取原则和水动力稳定性的判别方法。     

超临界变压运行锅炉垂直上升内螺纹管的传热特性

在压力为10～28 MPa、质量流速为500～1 220 kg/(m2·s)、热负荷为140～400kW/m2的工况范围内,在试验台上进行了直径38.1 mm、厚度7.5 mm垂直上升内螺纹管的传热特性研究.结果表明:在亚临界压力区,内螺纹管的旋流作用使内螺纹管具有明显的传热强化效果;随着压力的升高,特别是在近临界压力区,由于汽-液比体积的差值减小,内螺纹管的旋流作用降低,所以强化传热效果降低.在超临界压力区,管内流体属于单相流体,当管中心处工质温度与贴壁处工质温度均低于拟临界温度时,管中心工质与管内贴壁处工质之间的比体积相差很小,使得内螺纹管的旋流作用降低,管壁温度升高较快,传热恶化;当管中心工质温度低于拟临界温度、而贴壁处工质温度高于拟临界温度时,两处工质之间的比体积差增大,使得内螺纹管的旋流作用增强,传热强化,壁温降低.     

600MW超临界锅炉膜式水冷壁的热应力分析

建立了超临界锅炉膜式水冷壁的热应力场有限元计算模型。结果表明,鳍片限制管壁变形从而在接触面产生热应力,最大热应力值为1.301 GPa,而在水冷壁管的向火侧可自由膨胀导致此处的热变形最大,最大变形量为0.306mm;水冷壁最大热应力随管壁厚度的增大而增大,而随鳍片厚度的增大反而减小,厚度每增加1mm,最大热应力变化量分别为30MPa和40MPa,水垢厚度对水冷壁最大热应力的影响较小。     

600MW锅炉水冷壁温度场计算边界条件的确定

以上海石洞口第二发电厂引进的由瑞士SULZER和美国CE公司联合设计的600MW超临界变压运行直流锅炉为研究对象,消化吸收引进技术,确定了600MW超临界压力锅炉水冷壁温度场计算中的外边界条件,并与内边界条件研究（倾斜管及垂直管管内传热特性研究）相结合,找到了进行600MW超临界压力锅炉水冷壁温度场计算的新方法。     

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。     

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.     

600MW等级超临界锅炉的设计

600MW锅炉是引进ALSTOM超临界压力燃煤锅炉技术基础上,自主研发设计的一款新型燃煤锅炉,介绍了600MW锅炉的设计方案和结构特点,指出,由于该锅炉节能效果较好,具有广阔的市场前景。     

600MW超临界锅炉炉膛膜式水冷壁的热行为研究

建立了超临界锅炉膜式水冷壁温度场的有限元计算模型,系统地分析了管壁、鳍片、水垢和积灰厚度对水冷壁温度分布的影响.结果表明:在锅炉炉膛膜式水冷壁向火侧中心和鳍片中心的温度最高,且向火侧内、外壁面温差最大,为29 K;管壁厚度对B、C、D点温度影响较小,但对向火侧A点的温度影响较大,而鳍片厚度对管壁内温度影响较小;随着水垢厚度的增加、积灰厚度的减小,水冷壁向火侧温度基本上呈线性升高的变化趋势.     

超临界W火焰锅炉壁温超温分析

以某厂超临界W火焰锅炉在运行过程中出现的水冷壁管超温现象为例,从水动力稳定性影响的因素如质量流速、压力、干度、热负荷、流量补偿性等方面来进行超温爆管案例分析,并对锅炉提出了改造措施.改造后,水冷壁管超温现象得到了较好的控制.     

超临界及高效超临界锅炉水冷壁结构设计比较

通过比较600MW及其以上超临界和高效超临界锅炉的水冷壁结构,阐述了螺旋上升管圈水冷壁和垂直水冷壁结构的优点和缺点,为锅炉水冷壁结构设计提供参考。     

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。     

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.     

超临界压力下600 MW直流锅炉水冷壁管阻力特性的试验研究

研究国产600 MW直流锅炉水冷壁管在超临界压力下的摩擦阻力特性。试验段为25×3mm的1Cr18Ni9Ti不锈钢管,试验参数为:压力p=23~25 MPa,质量流量G=400~1200 kg/(m2.s),工质比焓h=600~2600 kJ/kg,雷诺数Re=1.2×104~1.0×106。试验研究了工质压力、质量流速、工质比焓(工质温度)和雷诺数对摩擦阻力系数的影响。试验发现:在相变点附近,摩擦阻力系数有一阶跃增加,而且随着压力的增加,摩擦阻力系数在相变点的阶跃增加现象变弱。由试验数据得到超临界压力下水冷壁管摩擦阻力系数的经验关联式,计算值与试验值的相对误差在10%以内。图7参4