屏式过热器同屏各管汽温偏差的计算方法

屏式过热器是高参数大容量锅炉中重要部件之一。1957版苏联的热力计算标准中有关屏式过热器壁温计算的方法没有将同屏各管之间很大的汽温偏差考虑进去,因此不符合实际情况。根据它的方法来设计屏式过热器有超温爆管的险险。本文中首先分析了造成同屏各管汽温偏差的四个原因,并在这个基础上导出了计算同屏各管汽温偏差的方法和公式。为了简化计算,在计算公式中引入了若干特性参数,并加以图表化。     

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。     

屏式过热器同屏热偏差的原因和计算方法

屏式过热器广泛用于高参数大容量电站锅炉中。以前设计中采用苏联57年的热力计算标准,其中根本没有考虑同一片屏各管之间的巨大吸热偏差,而实测证实屏外圈管的焓增比平均值大得多,同屏热偏差(一般是外圈管的焓增与平均焓增之比)有的高达1.5～2.0,因此许多电站中发生屏外圈管爆管的事故。但以前对造成同屏热偏差的原因还缺少分析。本文在理论分析和试验实践的基础上,提出了造成同屏热偏差的四个基本原因是:(1)外圈管所受到的炉膛辐射热量比内圈管大;(2)外圈管的辐射受热面比内圈管大;(3)外圈管比较长,因此其受热面     

煤粉切圆燃烧П型布置锅炉屏式过热器热力不均匀分析与优化布置

基于对煤粉切圆燃烧П型布置锅炉屏式过热器烟气侧热力不均匀特性举例分析,以及对现有减轻屏式过热器热偏差技术措施的总结,给出了解决煤粉切圆燃烧П型布置锅炉前屏过热器与后屏过热器各屏间热偏差的方法,利用结构不均、水力不均和热力不均相互匹配的方法给出了前屏过热器与后屏过热器的优化布置方案,对减轻煤粉切圆燃烧П型布置锅炉屏式过热器热偏差有参考价值。     

墙式锅炉屏式过热器低负荷热偏差特性数值模拟研究

为缓解热偏差造成的锅炉屏式过热器超温爆管现象,研究了某600 MW超临界墙式对冲燃烧锅炉屏式过热器的热偏差特性,分析了此锅炉屏过热偏差的形成机理并给出优化方案。为克服燃烧器与锅炉间巨大尺寸差异的限制,使计算结果准确体现燃烧器设计对炉内流动与热偏差分布的影响,首先提出一种分别模拟计算燃烧器与锅炉,以燃烧器出口平面计算结果作为锅炉燃烧器入口边界条件的计算方法,并提出了降低中层燃烧器风量及调整锅炉左右侧燃烧器风量的方法,以降低屏过高热偏差区域的烟气通量。结果表明：由于相邻燃烧器旋流相互作用,在炉内形成2束较为集中的烟气流,使高温烟气在流经屏过时形成左低右高的双峰形吸热分布,这是形成屏过双峰形热偏差分布的主要原因;所提出的2种风量调整方法均可有效降低屏过热偏差峰值,大幅降低屏过超温爆管的风险。     

670t/h锅炉屏式过热器爆管原因分析及其解决方案

通过对T型炉屏式过热器系统的流量分配、热偏差、壁温、强度等详细计算分析，找出了该炉运行以来发生屏式过热器管子超温爆管的主要原因是，原设计屏式过热器系统连接方式不合理引起的大的流量偏差，导致少数受热强而流量小的管子超温爆管。提出了5个改进方案，从中择其一个实施之。经实测，与计算值较好吻合，验证了理论分析计算方法的可靠性。图7表5     

电站锅炉屏式过热器管壁温度的数值分析方法

对屏式过热器的壁温计算方法进行了分析研究,通过对比分析,采用了一种更为严格的数值计算方法,并且编制了壁温数值计算程序。将屏式过热器各管离散化为小单元,按工质流动顺序逐次计算小单元的热负荷,进而求出壁温分布。对屏式过热器入口烟温进行二维离散,考虑了影响管子传热的结构、位置、流动等偏差因素。该方法便于在计算机上实现快速准确的管壁温度预测。     

屏片间自身辐射的交换所产生的热负荷分布不均匀性

本文对锅炉屏式过热器管片自身辐射的分配规律进行了研究,通过分析否定了屏片间自身辐射的交换对屏的热偏差和壁温没有影响的观点,提出了计算屏片自身辐射投射到相邻屏片的入射热负荷分布的等温模型。最后绘出了工程尺寸范围内屏自身辐射投射到相邻屏片的入射热负荷分布曲线。     

大容量锅炉屏式过热器结构改进及其温度工况的研究

在现代蒸汽锅炉热力系统中,一般采用屏式过热器,这种受热面布置复杂,各片屏之间和同屏各管之间的平均及局部吸热量都有较大的不均匀性,而且屏布置在高烟温区中,这就使屏式过热器往往成为大容量锅炉运行中主要的事故环节。设计屏式过热器时,对其水力和热力偏差的准确计算往往重视不够,曾经有过错误的看法,认为在高压下各管蒸汽分配不均程度大为下降,因而其水力系统布置不起重要的作用,但没有考虑到高参     

循环流化床锅炉屏式过热器设计探讨

文中指出了大中型循环流化床锅炉采用屏式过热器的必要性,概述了屏式过热器的布置方式,提出了设计质量流速的合理范围以及壁温计算应遵循的原则,总结了屏式过热器在结构设计中防磨、热膨胀、穿墙密封等方面的经验。     

循环流化床锅炉屏式过热器设计问题探讨

指出大中型循环流化床锅炉采用屏式过热器的必要性 ,概述了屏式过热器的布置方式 ,提出了设计质量流速的合理范围以及壁温计算应遵循的原则 ,总结了屏式过热器在结构设计中的防磨、热膨胀、穿墙密封等方面的经验。     

大型锅炉屏式过热器热力计算方法分析

对传统的屏式过热器的热力计算方法进行了分析研究,同时提出了一种更为严格的计算方法,并将两种方法的差异做了对比,分析了这种差异对锅炉屏式过热器的设计和运行产生的影响。结果发现传统的热力计算方法存在物理意义上的不严密以及计算结果对屏式过热器的安全不利等问题。     

电站锅炉对流过热器和再热器的同片热偏差

近年来,在我国400吨/时和1000吨/时锅炉的现场试验中,发现对流过热器和高、低温对流再热器均存在不同程度的同片各管间的热偏差。在有些锅炉中的高温对流过热器和再热器同屏各管间的受热长度和流量偏差虽然都很小,但仅仅由于吸热方面的偏差都使同片各管的热偏差高达1.3～1.4,造成了局部管子超温。本文综述了试验结果,对造成同片热偏差的主要原因作了理论上的分析,提出了计算方法,并提出了减小同片热偏差的设计结构方案。     

300MW循环流化床锅炉屏式过热器传热特性及壁温研究

建立了循环流化床锅炉屏式过热器传热模型,采用分区段方法计算了受热面管子在锅炉3种典型负荷下,管内工质温度和管壁金属温度的沿程分布特性;利用实炉运行数据研究了锅炉在不同负荷下屏式过热器传热系数的变化规律,分析了低负荷下循环流化床锅炉屏式过热器超温的原因.结果表明:循环流化床锅炉屏式过热器热负荷较均匀,管壁温度没有明显的突升情况,最高管壁温度出现在75％ BMCR(锅炉最大连续蒸发量)负荷下.     

大容量锅炉屏式过热器利用系数的研究

采用三维数值计算方法,对1台660 Mw超超临界Ⅱ型锅炉分隔屏和后屏过热器在5种负荷工况下的传热情况进行了模拟,并结合锅炉热力计算标准方法对两类屏式过热器的利用系数进行了修正.结果表明:炉膛火焰辐射及烟气对管屏的不均匀冲刷导致了管屏壁面传热不均匀;锅炉负荷变化对屏式过热器利用系数的影响很大,在5种负荷工况下,两类屏式过热器的利用系数均随着锅炉负荷的提高而增大.     

超临界锅炉高温受热面屏间热偏差在线优化研究

以锅炉过热器、再热器热偏差计算方法为基础,采用全局寻优方法,根据当前的负荷、磨煤机组合、燃烧器摆角、各层配风方式、末级过热器和再热器热偏差状况,对运行状况进行优化评判,从而降低管壁温度峰值,控制管壁超温幅度和超温时间,进而减缓氧化皮的生成速度,使锅炉运行的安全性和经济性得到双重保证.通过在某600 MW超临界锅炉上的在线优化运行,表明锅炉末级过热器屏间热偏差系数最大约为1.2,比以往的最大热偏差系数下降了10%.     

大容量电站锅炉汽温问题分析及计算方法的研究(二)

过热器热偏差对汽温的影响分析热偏差可分为沿宽度热偏差和同屏(同片)热偏差大容量高参数锅炉,由于尺寸大、结构复杂、蒸汽在各段过热器中温升高,致使个别管子汽温偏差可达50～70℃,在特别差的情况下甚至高达100～150℃以上。为确保     

陡河电厂日本850t/h锅炉高温过热器超温爆管的研究和改进

本文分析了该锅炉超温的原因,详述了改进前后的试验结果.并指出了日方所提出的改进方案的不足之处.文章最后认为,本所所提出的过热器和再热器同屏热偏差计算方法用于结构和系统不同的进口锅炉也能获得满意的结果.     

大型切向燃烧锅炉再_过热器布置方式初探

从防备热偏差造成的危害角度出发,对300MW和600MW切向燃烧锅炉两种典型再热器布置方式屏间热偏差与同屏热偏差情况进行了分析,指出这种两种再热器布置方式优缺点,提出一些改进意见。文章还依据大量的现场测量资料,建议后屏与末级过热器间的导汽管由交叉布置改为平行布置。     

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。