附加鳍片对CFB锅炉膜式水冷壁管屏热变形影响的数值分析

基于世界首台600 MW超临界循环流化床(CFB)锅炉实炉实验数据,采用ANSYS软件建立高度×宽度为4.6 m×2 m的膜式水冷壁管屏计算模型,开展了100%BMCR(锅炉最大连续蒸发量)工况下水冷壁管屏热变形的数值模拟,分析了背火侧附加鳍片及其尺寸对水冷壁管屏热变形的影响。结果表明：由于炉内热负荷分布不同,随着炉膛高度的增加,水冷壁管屏向火侧热变形先增大后减小,在炉膛高度39.5 m处达到最大值,最大热变形量为1.43 mm;在水冷壁管背火侧焊接一块附加鳍片,可有效减小水冷壁管屏热变形,当附加鳍片尺寸为6 mm×4 mm时,水冷壁管屏向火侧热变形量减至0.57 mm。     

600MW超临界循环流化床锅炉运行优化试验研究

在600 MW超临界循环流化床(CFB)锅炉上完成了一系列试验。试验包括60 m高CFB冷模试验、600 MW超临界CFB锅炉炉内(包括外循环系统)燃烧与传热均匀性试验以及水冷壁传热特性试验,分别研究了60 m高CFB冷模试验提升管内气固浓度分布、给煤均匀性对600 MW超临界CFB锅炉炉膛出口烟气成分均匀性的影响、二次风射程随负荷变化规律;分析了100%负荷下600 MW超临界CFB锅炉水冷壁汽水温度分布特性,并通过水冷壁背火侧壁温分析了水冷壁壁面气固流动特性、热流密度特性。通过这些试验研究发现炉膛上部(距布风板40 m以上)气固浓度随着炉膛高度的增加仅轻微增加;炉膛底部风煤混合对炉膛出口的烟气成分有强烈影响;通过测量水冷壁背火侧壁温可以分析获得炉内水冷壁壁面附近多项热力参数。     

循环流化床锅炉水冷壁的热流密度分布

超临界循环流化床锅炉的一个主要技术关键是炉膛受热面的横向热流分布.在管内工质温度不同、容量不同的3台循环流化床锅炉上,测量了不同高度上膜式水冷壁的金属壁温.将有限元算法用于水冷壁的换热分析,得到了循环流化床锅炉炉膛内烟气向水冷壁的换热系数分布.该结果为超临界CFB锅炉的设计提供了依据.     

循环流化床锅炉燃烧室边界层的实验研究

循环流化床锅炉燃烧室的物料浓度影响传热和燃烧,在75t/h循环流化床锅炉上对燃烧室物料浓度分布的测量结果发现,循环流化床锅炉燃烧室的下降流边界层中在接近壁面处存在气体边界层,气体边界层的厚度与距离布风板高度有关,据此给出了下降流边界层厚度和气体边界层厚度的计算公式,并提出了循环流化床燃烧室双环模型。     

循环流化床锅炉改烧无烟煤的风量优化控制

原设计煤种为烟煤的两台循环流化床锅炉改烧无烟煤后,炉膛水冷壁管磨损部位出现变化,根据两台循环流化床锅炉炉膛水冷壁管磨损部位的差异,通过对两台循环流化床锅炉实际运行参数的比较,找出了上部一次风量大小对水冷壁管磨损的影响,并提出一个适合锅炉经济运行又能把磨损降至最低的风量,从而保证锅炉在经济负荷区安全运行,有效提高能源利用率。     

循环流化床锅炉的热流密度分布

循环流化床燃烧技术的发展方向是超临界。超临界循环流化床锅炉的主要技术关键是炉膛受热面的横向热流分布。在管内工质温度不同的3台实际运行的循环流化床锅炉上，在水冷壁不同高度上测量了膜式壁特征金属壁温，将有限元用于水冷壁的换热分析，得到了循环流化床水冷壁的换热系数分布。该结果为超临界锅炉的设计提供了基础。     

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。     

330 MW CFB锅炉炉膛壁面颗粒流率分布测量

在某330MW亚临界循环流化床(CFB)锅炉炉膛水冷壁上开设测孔,利用水冷抽气取样枪对炉膛内的局部颗粒流率进行测量,研究炉膛近水冷壁区域的颗粒流率分布.结果表明:采用抽气取样法测量CFB锅炉炉膛颗粒流率时,颗粒净流率基本不受抽气速度的影响;炉膛稀相区的颗粒呈明显的环核流动分布,水冷壁附近存在较大的下行颗粒流率;炉膛第5层和第6层测孔高度的环核边界层厚度基本相同,环核边界层厚度约为0.1~0.18m,且随着空截面风速的增大而增加;炉膛内的防磨梁、悬吊屏结构和出口烟窗位置等对颗粒环核流动有较大的影响.     

炉内布置隔墙水冷壁的循环流化床锅炉床压偏差原因及分析

为了改善细颗粒燃料在循环流化床中的燃烧环境,提出热风送粉方式对其进行加热和混合,针对某新建电厂480 t/h循环流化床锅炉炉膛隔墙水冷壁两侧床层压降存在偏差的问题,通过实际的测量计算,结合运行数据及布风板结构特点,运用布风板稳定运行的基本原理,合理解释了床层压降偏差产生与消除的机理,讨论了布风板在设计上以及运行操作上存在的问题.     

循环流化床锅炉布风板漏渣与稳定性

深入研究了某热电厂450t/h循环流化床锅炉运行中炉膛布风板严重漏渣的问题,根据布风板稳定运行的基本原理以及锅炉结构和实际运行数据,对炉膛布风板的漏渣原因进行了理论分析,计算了布风板当量直径与床层高度的比值对流化床临界压降的影响,合理地解释了漏渣的机理,并讨论了可能存在的炉膛布风板设计和运行上的原因。图7参2