700℃燃煤发电机组多层结构主蒸汽管道及其壁温计算

主/再热蒸汽管道制造技术是700℃火力发电机组的关键技术之一。为了降低蒸汽管道的制造成本,根据耐热与耐压分开的原则,提出了多层结构蒸汽管道方案,即内层管道耐热,但是不让其承受太大的压力;而外层管道承压,但是不让其温度太高。这样,内外层管道的制作材料选择上有了很大的灵活性,成本大大降低。依据具体的结构和隔热介质不同,蒸汽管道又可以分成空气隔热、蒸汽隔热和蒸汽冷却3种型式。建立了蒸汽冷却方式的传热计算模型并对冷却蒸汽温度、外管道的温度进行了计算。计算结果表明:在管内蒸汽为700℃、冷却蒸汽为400℃且管长为10 m时,外层承压管道的温度不超过415℃。     

新型架空蒸汽管道及其附件的应用

本文简要阐述了传统架空蒸汽管道存在的问题,探讨了新型架空蒸汽管道的结构组成,包括隔热型滑动(导向)管托、隔热型固定支座,以及预制保温架空蒸汽管道.并以北方某市工业园区架空蒸汽管网为例,探讨了预制保温架空蒸汽管道与隔热管托的实践应用.     

一种新型结构隔热管夹的应用研究

本文以某石化装置的工程项目为实例,对原有高温管道上恒力弹簧吊架与高温管道相连接的吊带结构进行修改,采用新型隔热管夹式结构。应用ANSYS(有限元分析软件)对该高温隔热管夹的结构进行分析和优化,得出了温度场分布,并选取合适的管夹材料,同时对其应力强度进行验证。结果表明:该隔热管夹较大幅度地降低了成本,并缩短了制造周期。目前在工程中应用良好。     

石狮鸿山热电厂长距离热网管道输送及降低热耗技术

城市热电联产,特别是大机组热电联产,集中供热是实现节能减排的有效途径之一。阐述石狮鸿山热电厂采用高效多层保温材料、安装平衡阀,采用蒸汽管道直埋技术、隔热管托、旋转补偿器、增加铝箔玻纤布反射层和优化热网设计等措施,提高企业供热效益。     

不同结构复合墙体的传热特性

分别对不同结构墙体在稳态和非稳态条件的热流量进行了比较,发现具有多层保温材料结构的复合墙体具有较低的热流密度和保温隔热效果。对于多层材料结构的复合墙体,在保持墙体总厚度不变的情况下,保温材料存在最佳厚度。不同墙体在非稳态传热的初期,传热量跟稳态情况下的传热有很大区别,墙体外侧组成材料对这期间的影响很大。从热流量的角度发现,具有保温结构的墙体在保温隔热方面比单一普通材料的墙体具有明显的优越性。外保温型的复合墙体的隔热性能显著高于其它类型墙体。     

Analysis and design of the capacity and efficiency of a flywheel energy storage system

分析了飞轮储能系统能量、功率参数特性。飞轮储能系统单机可实现储能0.5 ～ 100 kW·h、功率2～ 3000 kW。提出了储能100 kW·h级飞轮的方案,采用中低转速合金钢飞轮转子,储能密度13～ 18 W·h/kg,计算许用应力为800 MPa。尺寸为米级的飞轮转子整体锻造难度较高,可采用多圆盘轴向联接的结构设计。采用3层或4层纤维缠绕复合材料高速飞轮转子结构,分别进行了径向等应力结构设计,计算表明9000 r/min三层纤维缠绕复合材料飞轮和15000 r/min四层纤维缠绕复合材料飞轮均能够满足工作转速下的结构强度要求,储能密度50 ～ 70 W·h/kg。     

隔热材料导热系数预测及其在发动机排气管隔热中的应用

由于排气管隔热在特种车辆中的重要性,在对排气管隔热方案分析的基础上,采用大型通用CFD软件STAR-CD,模拟氧化锆空心球隔热材料的导热系数,并对排气管真实的流固耦合模型进行大量的数值模拟试验。数值模拟可以分析隔热结构中隔热材料厚度、表面发射率、隔热方式等因素对排气管隔热效果的影响;通过隔热材料与真空层的匹配,得到既满足紧凑性要求,又能高效隔热的排气管隔热方案。     

燃煤热电厂三维可视化管系监测系统的应用

叙述了燃煤热电厂主蒸汽管道、热再热蒸汽管道、冷再热蒸汽管道、高压给水管道(四大管道)和支吊架构建的管道监测系统的结构、数据处理、模型组建以及系统模块的研发路径.介绍了现场应用三维可视化技术、管道设备在线监测和状态计算,取得的成功经验和应用效果.实时数据的接入和有限元计算的程序化,使原有的静态档案式管理模式提升为实时动态...     

多层反射型保温结构热经济性优化

通过分析间距对多层圆筒反射型保温结构散热损失及当量导热系数的影响 ,计算了不同条件下散热损失最小的间距分布 ,得出了最佳间距分布 ,提出了多层圆筒型反射型保温结构的优化变间距分布布置设想。与等间距结构对比 ,这种新型结构可进一步改善隔热保温效果 ,提高热经济性     

降低6160A型机排气系统表面温度

降低６１６０Ａ型机排气系统表面温度张泉（山东潍坊柴油机厂）１前言６１６０Ａ型船用增压柴油机由于结构简单，运行可靠．使用维护方便，而深受用户青睐，成为我国中小型船舶的理想动力，但由于该机的排气系统无有效的隔热保护，因而使用该机的船舶机舱温度较高，使工作...     

真空隔热油管传热性能研究

真空隔热油管是稠油注蒸汽开采的主要设施之一,其隔热性能直接影响热采效果,因此,分析隔热油管隔热层内部的传热过程,研究隔热层各种结构参数对隔热油管隔热性能的影响,对改善隔热油管隔热性能有重要的指导作用。本文在测试隔热油管视导热系数的实验模型基础上,建立了隔热层传热的物理及数学模型,计算得到不同结构参数下隔热油管的视导热系数;研究了玻璃丝布孔隙比、隔热层层数、支撑材料导热系数以及铝箔发射率对隔热油管隔热性能的影响,研究表明:隔热层层数宜选为4~6层之间;选用的铝箔发射率应在0.01~0.05之间;在缠绕玻璃丝布工艺中,尽量不要让玻璃丝布对角线方向受力,以确保较大的孔隙比;在隔热油管加工过程中,应尽量使玻璃丝布和铝箔保持干燥。     

Numerical and experimental investigation on the thermal insulation performance of low temperature cold box

A new modeling method with the discrete ordinate (DO) model and GKT model was proposed to simulate the thermal insulation performance of a low temperature cold box. Experimental data from the thermal insulation experiment of a cold box were used to validate the model. The thermal insulation performance and the coupled radiation and conduction heat transfer were analyzed at various pressures, shield numbers and shield positions. The results confirmed that the thermal insulation performance can be significantly improved by the addition of a thermal insulation shield. It was found that the effects of shield position on the thermal insulation performance are different at lower pressure (<3 × 10^− 2 Pa) from higher pressure. A practical application was presented by the usage of the new model in analyzing the performance of the cold box in a cold neutron source. A composite thermal insulation method was proposed to reduce the cold loss by 18.3% and 9% respectively compared with those with the aluminum foil wrapping and shield insulating methods.     

一种新型多层反射型保温结构材料

作者对多层反射型保温结构材料应用于不同场合时的保温性能进行了深入分析计算,并将此结构的技术经济性能与常规保温材料进行了比较,结果表明,此新型保温结构具有更优的综合技术经济性能。     

蒸汽管网模拟优化技术应用

洛阳分公司蒸汽管网包括10MPa、3．5MPa、1.0MPa和0．3MPa共4个等级．其中3．5MPa和1．0MPa蒸汽管网是主要管网。两套管网均存在供汽结构不合理,管段散热损失大,管网保温材料老化及破损严重,管段外表面温发较高（在50℃以上,局部管段超过80℃）等问题。为此．根据3．5MPa和1．0MPa蒸汽管网平衡数据．作出流量平衡表．利用蒸汽管网模拟分析软件（SNAMER）建立蒸汽管网模型并进行离线模拟分析。根据模拟分析结果,提出增设一条蒸汽跨线,以提高1号汽轮机发电机入口压力和汽轮机输出功率;将热电站至化纤装置3．5MPa蒸汽母管管径改为DN500,以减少压降;将部分管线保温材料改为硅酸铝镁纤维,保护层材质改为镀锌铝皮．以减少散热损火。模拟结果显示,实施上述措施后,1号汽轮机发电机入口压力约提高0．3MPa,在耗汽量不变的情况下,输出功率可提高3％：3．5MPa年1．0MPa蒸汽管网总散热损失将分别下降24％和31％;若对部分管线进行改造,每年将节约费用500万元。     

稠油地面蒸汽管线热力参数影响及保温厚度优化

提高蒸汽注汽品质和优化保温层厚度是改善地面蒸汽管线热力输运、实现稠油高效开采的关键。建立了油田地面蒸汽管线热力参数计算模型和保温层厚度经济性分析模型,基于分段微元方法求解沿程蒸汽干度、热损等特性参数,分析了锅炉出口蒸汽参数和注汽流量的影响规律,并结合经济厚度法的计算原理优化了保温层厚度。结果表明：提高锅炉出口蒸汽温度和压力,沿程蒸汽干度降低速度变快,沿程热损增加变快,与锅炉出口蒸汽温度313 oC,压力10.2 MPa相比,其热损最大增加11.15%;增加注汽流量,蒸汽干度提升且随管线沿程降幅缩小,等梯度注汽流量差下,高注汽流量时蒸汽干度降幅较小,其降幅为3.58%;经济厚度为0.33m时,其热损费用同比原有厚度可降低68.22%。     

Insulation System Using High-Temperature Fibrous Insulation Materials

ABSTRACT

In this study, we performed a preliminary research on an insulated sandwich structure using high-temperature fibrous insulation materials. Two types of fibrous materials, Saffil alumina and KCC cerakwool insulation materials, were selected. A sandwich specimen was invented to test the heat-shielding performance of the fibrous materials which were sandwiched by an Inconel plate and a titanium plate. The insulated sandwich structure was heated to 800°C for 2,000 seconds. The temperature profiles of the back side of the titanium plate were measured to compare the heat-shielding performance of the fibrous insulation materials. The microstructure of insulation materials, such as the fiber diameter, fiber orientation, and the parent materials of the fiber, was studied to understand how those characteristics influence the radiative properties of the fiber. The difference in microstructural parameters caused a difference in thermal resistance in the fibrous materials. The Saffil alumina insulation had a better performance than KCC cerakwool insulation because of its small fiber diameter and in-plane fiber orientation. The experimental results confirmed the heat transfer simulation results for fibrous materials done by other researchers. In addition, the reusability of high-temperature fibrous insulation, one of the important issues in real applications, was tested.     

高温隔热纤维结构材料绝热特性分析

高温隔热纤维结构的绝热特性是决定金属热防护系统工作性能的关键因素。文中应用有限元法及有限容积法对理想化的纤维结构模型进行了数值研究,得出了纤维结构内部稳态下的温度场、热流场及速度场分布,并在此基础上计算得到纤维结构的等效导热系数,分析了温度、内部气体压力以及纤维结构密度对等效导热系数的影响。所建物理模型和分析方法可行,计算结果与实验结果吻合较好。     

Comparative study of different insulating materials for reducing the heat losses in steam pipes: a technical study

An efficiency loss such as heat loss across bare pipe surfaces reduces the available energy to end-uses and increases the burden on boilers to meet the demand. Energy losses create additional stress on the system that accelerates wear and leads to overloading on the system for which it is not originally designed. In the present study, calculations for heat loss and cost of different insulating materials for varied thicknesses were performed for typical location in Jammu and Kashmir, India. The detailed analysis of the heat loss from bare steam pipes was performed with a view to suggest suitable type of insulation to lower the heat loss to acceptable limits, thereby reducing the cost of fuel. The present work provides the detailed study on the heat conduction analysis of steam pipes for different diameters. This analysis includes the heat loss from steam pipes and cost of insulation for different thicknesses of mineral wool, cement and lead, which can be used as the insulating material. The economics of each insulation type is studied, and the analysis indicates that there is an appreciable fuel saving in terms of thermal units.     

蒸汽直埋管道保温层厚度的计算与影响因素分析

在不同保温层间温度、埋深、土壤导热系数的条件下,对“钢套钢”蒸汽直埋管道保温结构的厚度进行了计算,与实际工程中的数据进行比较,得出保温层间合理的控制温度及埋深,并讨论不同的土壤导热系数对保温结构厚度的影响。     

SiO2气凝胶高温结构变化及其对隔热性能的影响

针对SiO2气凝胶高温结构变化规律及其对隔热性能的影响,主要利用扫描电镜、BET氟吸附仪、红外光谱仪对不同温度热处理后的SiO2气凝胶结构和组分进行测试和分析,结果表明,当热处理温度为400～900℃时,气凝胶中小孔隙坍塌,而大孔隙增多,其骨架结构未被破坏,固相热导率仍能维持较低值;当热处理温度为1000～1100℃时...