温差式热流计的传热特性分析及实验研究

为获得超临界锅炉壁面热流密度,基于温差法原理设计了超细高温热流计,为系统研究热流计性能特性及优化热流计设计,对该热流计进行模拟研究以及实验测量.通过建立热流计一维非稳态导热模型,分析了热流计导热部件厚度和热端温度等参数变化对热流计敏感性及响应时间的影响.结果表明:随着导热部件厚度的增加,热流计敏感性提高,同时响应时间也增加.基于最优敏感性及响应时间可以确定热流计最优设计参数.黑体炉标定及现场测试均表明,测量结果与模型计算结果基本吻合,但实际响应时间比理论响应时间更长,主要是由于外界环境不是理想的稳态边界条件所致.     

基于神经网络的电站锅炉水冷壁积灰结渣监测模型的研究

针对阜新电厂 2 0 0MW机组燃煤锅炉进行了多工况热态测试 ,获得了数据样本 ,运用BP神经网络和LM算法建立了电站锅炉水冷壁积灰结渣的监测模型。所建的神经网络监测模型 ,能够反映锅炉水冷壁积灰结渣的程度 ,为电站锅炉吹灰优化系统的开发打下了良好的基础。     

煤粉炉结渣实时诊断与监控模型

水冷壁结渣是影响煤粉炉经济运行的重要因素，通过测量水冷壁背火侧鳍端温度和炉内辐射热流密度，可以诊断出炉膛内水冷壁表面的结渣程度。但炉内辐射热流密度测量困难，为了获取水冷壁上各个位置的炉内辐射热流密度，该文建立了一个用于实时诊断的一维炉膛温度场模型，并由此建立了一个用于炉内结渣的实时诊断与监控模型。仿真表明：该模型在应用范围内能够较为准确地描述炉内的温度场，计算速度快、实时性好，对炉内结渣诊断结果准确，实用性能。     

应用灰污热流计监测燃煤锅炉炉膛灰污结渣的动态过程

针对煤粉中混入造纸黑液后易结渣高碱燃料的结渣特性,将自制的水冷灰污热流计应用于工业性试验中,结合电子探针进行分析。提出灰渣沉积的3层沉积层———初始沉积层、一次沉积层和二次沉积层,并从宏观角度、微观结构、微区成分3方面给予论证。这有助于锅炉沾污结渣机理的研究。此外,通过数据采集仪,获取灰污热流计探头上温度信号,可以掌握热流密度随沾污结渣的动态变化,能够有效地监测炉内沾污结渣的发展,优化吹灰,在工程应用和试验分析中具有一定作用。图7表3参8     

基于热工参数的锅炉积灰结渣在线监测

针对燃煤电厂锅炉因受热面积灰结渣而造成机组安全性和经济性下降问题,进行受热面积灰结渣监测研究。基于广东某300 MW机组,运用热平衡和传热原理建立了一套燃煤电厂锅炉受热面积灰结渣的监测模型。模型运行前对监测模型进行敏感性分析。结果表明:在负荷、燃煤低位发热量、过量空气系数处于稳定时,模型能获得较好的监测效果。输入机组DCS系统的热工参数,计算锅炉各对流受热面的清洁因子,以监测对流受热面积灰结渣的严重程度。将监测结果结合实际运行要求,可在线得到合理的吹灰策略。     

防止水冷壁高温腐蚀和结渣的燃烧器墙式布置的锅炉装置

防止水冷壁高温腐蚀和结渣的燃烧器墙式布置的锅炉装置,涉及一种防止腐蚀和结渣的锅炉装置。燃烧器区域水冷壁的高温腐蚀是燃煤电站锅炉普遍存在的问题,一直无法得到有效的解决。本发明提供一种结构简单、易于操作且效果好的防止水冷壁高温腐蚀和结渣的燃烧器墙式布置的锅炉装置,它包括炉体和燃烧器,所述炉体由前墙、后墙、侧墙组成,两侧墙是由水冷壁管和鳍片紧密连接组成的水冷壁,在前墙和后墙上装有燃烧器,两侧墙通过贴壁风风箱与风道连通,并且将两侧墙上的鳍片取下形成缝隙。     

瞬态辐射热流计

介绍了集总热容式瞬态辐射热流计的测试原理和测量系统,阐述了相关软件及其核心数据处理模块的设计思路,提出了稳定自然对流换热和减小导热的方法,在地面实验测定了方波变动辐照热流和太阳辐射热流并与市售全辐射热流计作了比对,实验证明本瞬态辐射热流计有更良好的动态响应特性和测试精度,测试系统可带多测头工作,并有热流积分功能。     

超临界锅炉螺旋管圈水冷壁热负荷在线监测的研究

对超临界锅炉螺旋管圈水冷壁烟气热负荷在线监测进行研究,针对超临界螺旋管圈水冷壁的特点,考虑在线监测的要求,在特征管的水冷壁背火侧安装温度测点,根据温度测量数据计算出烟气侧平均热负荷。由现场运行数据的计算结果符合烟气热负荷分布规律。可作为水冷壁壁温计算及偏差调整的基础数据。为水冷壁在线监测提供了一种新方法。     

基于FES的火焰温度与气相碱金属浓度在线监测

煤燃烧过程中释放的气相碱金属对炉膛沾污结渣问题有重要影响,开展炉内温度与气相碱金属浓度的在线监测对结渣预测与燃烧调整有重要意义。基于FES技术开发火焰温度与气相碱金属在线监测系统,并应用与600MW超临界W火焰无烟煤机组,连续进行了温度与气相碱金属浓度测量。结果表明,温度与气相碱金属浓度随着机组运行数据的变化有着明显的相关性。右墙前测点受到锅炉运行过程中的干扰较小,温度与气相碱金属浓度波动范围较小,但气相碱金属浓度始终维持在较高的水平。最后,对该锅炉的结渣倾向预测结果是：随着负荷与给煤量的增大,气相碱金属浓度增大,结渣的倾向升高。     

一次风双向切圆布置燃烧系统的特点和试验研究

高燃烧效率、低N0x排放、着火稳定性好和运行安全是设计与布置切圆燃烧系统的首要考虑。基于此，提出了一种改进型切圆燃烧系统——一次风双向切圆布置燃烧系统，并在2台300MW锅炉上进行试验和应用研究。与传统的切圆燃烧系统相比，水平浓淡燃烧器和同层一次风双向切圆布置是该系统的主要改进之处。锅炉试验和运行结果显示：该型燃烧系统在燃用高硫份、高灰份、难着火与燃尽、具有中等结渣程度倾向的煤种时可有效防范炉内结渣和水冷壁高温剧蚀，过热器和再热器运行安全，额定负荷下锅炉固体未完全燃烧热损失小于2％，可实现35％～100％额定负荷范围内不投油稳燃，NOx排放浓度低。该燃烧系统是一种先进的高燃烧效率、低NOx排放和低负荷稳燃能力强的切圆燃烧系统。图4表4参3。     

煤中矿物质及炉膛结渣的研究

本文作者通过对国内三个结渣较严重电站锅炉炉前煤及结渣沉积物的研究,分析了炉内结渣的形成与生长机制,并提出了降低结渣程度的设计与运行措施。研究过程中,采用了化学分析、比重分离、X衍射、光学显微镜及扫描电子显微等一些较为先进的测试手段。     

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。     

燃煤锅炉三维CFD数值模型水冷壁热边界条件设定方法

目前,燃煤锅炉三维CFD数值模拟中对炉膛水冷壁传热分布的预测大都基于给定的壁面温度边界条件。然而,此方法无法体现锅炉运行状态对壁面传热与壁温分布的影响。提出了一种基于锅炉烟气侧放热与汽水侧吸热间热平衡关系的壁面传热计算方法,并重点讨论了壁面传热系数的物理意义及取值方法。研究发现,壁面传热系数基本由壁面结渣状态决定,因此可根据壁面渣层的传热系数确定。本文方法将影响壁面传热的关键因素合理地体现在计算过程中,同时在模型复杂性与工程适用性之间保持了合理的平衡。采用此方法对一台320 MW锅炉的燃烧与传热分布进行了数值模拟,水冷壁吸热量的预测结果与锅炉运行数据吻合良好。     

电站锅炉一次风粉在线监测及诊断系统

针对某电厂220 t/h中间仓储式煤粉锅炉,开发出一套电站锅炉一次风粉在线监测及诊断系统.该系统基于现场总线技术,采用热平衡法煤粉浓度测量原理,结合自主开发的模块化在线监测软件包,能够实现锅炉一、二、三次风速,风温和煤粉浓度,煤粉温度的实时在线监测和网络远程监测两大功能,帮助运行人员准确调整锅炉燃烧配风,使锅炉运行达到配风均匀,燃烧稳定,防止堵管,从而有效地提高锅炉运行的安全性、稳定性和经济性.     

600 MW偏转二次风系统锅炉炉内结渣特性的数值模拟

偏转二次风系统已广泛应用于大型四角切圆燃烧锅炉，用以报制炉内结渣，防止水冷壁高温腐蚀等。为降低炉膛出口扭转残余，通常采和下部二次风大角度正切、上部二次风和OFA风反切的布置方式。本文对某台采用偏转二次风系统的600MW燃煤四角切圆燃烧锅炉的炉内结渣过程进行模拟，对炉内气固相流动、温度场、气固相燃烧、固相向水冷的输运过程和灰粒在水冷壁上的附生长过程进行了数值模拟，结果表明，偏转二次风系统具有较强的防结渣性能，这一点也被锅炉的实际运行所证实。     

高温热流的测试

一、前言为研究热工设备的性能,热流计是一种不可缺少的工具,本文介绍一种结构简单、使用方便的导热式温差高温热流计。该热流计可进行辐射热流和对流热流的测量,并在试验炉内进行了多次油或煤浆在火炬燃烧时的辐射热流的测量。试验结果表明,测量值与理论分析值基本吻合。     

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。     

气密锅炉炉膛水冷壁温度状态的连续控制系统

据《Электрическиестанции》2 0 0 1年 12月号报道 ,炉膛是锅炉最重要的部分 ,锅炉的经济性和可靠性在很大程度上随它而定。为了控制水冷壁工作的温度条件 ,常常应用辐射测量镶块和温度镶块。与温度镶块不同 ,辐射测量镶块具有内装在管子内表面和外表面的热电偶 ,从而除了管子的温度外还允许测定接收的热流。温度镶块稍微简单一些 ,只在管子外表面设置热电偶并主要应用在锅筒式锅炉中。在这种锅炉中 ,管子内壁温度根据锅炉汽包内饱和压力确定。提出的新系统制造简单、相对便宜 ,能连续监测锅炉炉膛水冷壁温度。新系统允…     

基于声学测温的水冷壁局部超温监测研究

以理论和试验相结合的方法,对锅炉热态时水冷壁附近的温度场及声线分布进行了研究,开发了基于声学测温的水冷壁局部超温监测系统,并在国内某300MW锅炉机组上进行了试验研究.结果表明：声学测温技术应用于水冷壁局部超温监测是完全可行的;锅炉热态时,水冷壁附近的声线会朝着炉膛内高温侧发生弯曲;系统测得的烟气温度作为基准量能很好地反映水冷壁向火侧壁面温度的变化情况;线性扫频信号可以作为监测系统的声源信号,扫频区间在500～3 000Hz为宜;此系统中,互相关时延估计法能准确地计算出声波飞渡时间.     

负荷变化对900 MW超临界锅炉炉内燃烧影响的数值模拟

利用Fluent软件对1台900 MW四角切圆燃烧锅炉在不同负荷下炉内燃烧过程进行了数值模拟,分析了负荷变化对炉内流动和传热的影响规律.结果表明:在高负荷工况下运行时,炉内燃烧充分且稳定,但是炉内火焰更容易冲刷水冷壁,可能发生局部结渣现象;在低负荷工况下运行时,炉内火焰充满度较差,切圆燃烧的稳定性显著下降,炉膛水冷壁灰污表面温度也相应降低,水冷壁表面结渣的倾向弱化,沿高度方向水冷壁吸热不均匀性增大.由于该锅炉的低NOx燃烧器采用了分离燃尽风,使得高温区扩展,火焰中心高度比采用有关标准推荐的方法计算所得结果高4~5 m.