超临界压力600 MW直流锅炉流量分配特性的试验研究

研究国产600 MW直流锅炉分配集箱在亚临界压力下的流量分配特性.试验段由φ42 mm×5.5mm的分配集箱、φ25 mm× 3 mm分配集箱径向引入管和φ10 mm×1.5 mm的垂直并联水冷壁管组成,材料为1Cr18Ni9Ti钢管;试验参数为:压力p=4 MPa～19 MPa,质量流速G=400 kg/(m2·s)～1 200 kg/(m2·s),质量含汽率x=0～1.0.试验研究了工质压力、质量流速和集箱入口质量含汽率对分配集箱垂直水冷壁管流量分配和质量含汽率分配特性的影响.随着分配集箱工作压力和分配集箱进口质量流速的增加,分配集箱并联支管之间的质量含汽率分配的偏差降低;在入口质量含汽率较小时,并联支管之间的质量含汽率的分配偏差随着质量含汽率的增加而增大;在入口质量含汽率>0.55时,并联支管之间质量含汽率的分配偏差随着入口质量含汽率的增加而减小.     

超临界压力下水冷壁中间集箱分配特性的研究

研究了国产600 MW直流锅炉分配集箱水冷壁管在超临界压力下的流量分配特性。试验参数为:压力p=23~25MPa,质量流速G=400~1 200 kg/(m2.s),工质温度t=10~400℃。试验研究了工质压力、质量流速和工质温度对分配集箱垂直水冷壁管流量分配特性的影响。试验结果表明:随着质量流速的增加,垂直水冷壁管间流量分配的均匀性增加;在拟临界点附近,流量分配不均匀性有一阶跃增加,而且随着压力的增加,流量分配不均匀性在拟临界点的阶跃增加现象变弱。利用分配集箱并联支管的离散模型计算了分配集箱垂直水冷壁管内的流量分配,计算结果与试验数据吻合。     

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。     

超临界压力锅炉水冷壁倾斜并联内螺纹管内两相流不稳定性的试验研究

针对国产首台600 MW超临界机组在亚临界压力条件下的水动力特性,进行了倾斜并联内螺纹管内的汽液两相流不稳定性试验研究,观察到压力降型和密度波型两种类型的脉动。探讨了影响不稳定性的主要参数。并给出了发生不稳定性的阈值。试验表明:在超临界锅炉滑压运行设计参数条件下,水冷壁管内不会发生两相流不稳定性。图11表1参7     

超临界压力塔式直流锅炉螺旋管圈水冷壁吸热偏差的试验研究

以1000MW超临界压力塔式直流锅炉为例,对不同负荷下螺旋管圈水冷壁的吸热偏差进行了测量和计算．结果表明：螺旋管圈水冷壁的吸热偏差随着机组负荷的改变而变化,负荷越高,吸热偏差越小,在满负荷下,热偏差系数趋于1．在同一负荷下,由下部螺旋管圈和上部垂直管屏构成的水冷壁管吸热偏差比垂直管屏水冷壁的吸热偏差小;螺旋管圈水冷壁对改善炉内热负荷分布不均效果显著．     

超超临界直流锅炉垂直管屏水冷壁壁温分布特性

以燃用高钠煤的660MW超超临界压力直流锅炉为例,对不同工况下垂直管屏水冷壁壁温分布特性进行了试验研究.结果表明:提高高钠煤的掺烧比例,可降低燃烧区域热负荷,有利于水冷壁壁温分布的均匀性;超临界压力下低负荷运行时,水冷壁壁温偏差值会增大,节流孔圈未完全发挥控制工质质量流量的作用是造成水冷壁壁温偏差较大的原因之一;通过调整锅炉运行方式,可在一定程度上改善水冷壁壁温分布的均匀性.     

660 MW超超临界直流锅炉水冷壁系统动态特性仿真

通过机理分析和合理简化,建立了某电厂660 MW超超临界直流锅炉水冷壁系统的非线性移动边界动态数学模型,并对该锅炉在75%热耗率验收(Turbine Heat Acceptance,THA)工况和额定(Boiler Rated Load,BRL)工况下水冷壁系统的动态特性进行仿真,结果表明:各种扰动下水冷壁系统各参数的变化趋势均能通过机理分析给予合理解释;在不同的扰动输入下,水冷壁系统各参数的动态特性各异;当75%THA工况时,在进口焓值阶跃扰动下,蒸发段长度的动态响应存在超调;当75%THA工况和BRL工况时,在进口焓值阶跃扰动下,出口蒸汽比焓在其响应初期都存在逆向变化过程。研究工作加深了对660 MW超超临界直流锅炉水冷壁系统动态特性的认识,可为优化该型锅炉的设计、控制和运行以及电站仿真机的开发提供理论参考。     

超临界和超超临界锅炉水冷壁的优化设计

阐述了超临界和超超临界锅炉水冷壁的优化设计，主要包括：下辐射区水冷壁采用内螺纹管，降低质量流速，准确掌握超临界流体热物性，减小工质焓增，减小热偏差和壁温偏差，降低局部热负荷，提高安全裕度等综合性措施。最低直流负荷优化选择综合考虑启动系统成本和变负荷运行范围以及对负荷快速变化的跟踪性能，以适应机组调峰。对1000MW超超临界锅炉垂直管屏水冷壁的流动特性进行了理论分析，强调应高度重视运行煤质变化的影响并严格监控水质。图5表1参7     

超临界锅炉水冷壁管泄漏事故分析

某电厂超临界机组锅炉试运行过程中,同一根水冷壁管在不同位置发生三次泄露,通过对破口宏观形貌、焊接质量、管子材质、金相组织分析均未找到泄露原因,通过安装壁温测点,发现运行中事故管壁温高于相邻管,通过对温差分析确认事故管内存在异物,异物阻碍介质流通是管子泄漏的直接原因。     

内螺纹水冷壁管内两相流动的摩擦压降特性

在压力为9～35 MPa,质量流速为600～1800 kg/(m2·s),干度为0～1的工况范围内,对φ28.6 × 5.8(mm)的四头内螺纹水冷壁管中单相及两相流体在绝热和受热条件下的摩擦压降特性进行了试验研究.结果表明:在受热和绝热两种条件下内螺纹管的阻力特性不同,受热管的单相摩擦压降系数f比绝热管的小;受热管的两相摩擦倍率φ2l0比绝热管的大.无论是受热,还是绝热情况下,压力对φ2l0的影响很大,φ2l0随压力增大而减小;质量流速的影响很小.随蒸汽干度增加,φ2l0先增加,随后增幅减小.提出了由试验获得的单相水摩擦压降系数以及汽水两相流体摩擦压降的计算式.     

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.     

600 MW超临界循环流化床锅炉

超临界循环流化床(CFB)燃烧技术作为新一代CFB技术,综合了超临界蒸汽循环高效率和循环流化床低成本实现低污染排放两方面的优势,具有广阔的发展前景.介绍了国内外超临界CFB锅炉研究工作的最新进展和自行设计的600 MW超临界CFB锅炉设计.     

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。     

国产600 MW超临界机组直流锅炉启动系统

上海锅炉厂有限公司首次引进美国ALSTDM公司技术生产600MW超临界直流锅炉,超临界锅炉与亚临界锅炉在启动过程中有很大区剐,超临界锅炉在国内的现有运行机组中为数不多,且大多数采用的是外置式汽水分离器。本文通过对该直流锅炉启动系统的结构特点的简要介绍,阐述了600MW锅炉启动系统的工作过程,分析了锅炉启动系统中工况疏水的调整原则,对同类型机组在调试和运行方面将有一定的借鉴作用。     

国产600 MW机组超临界直流锅炉吹管工艺的研究

1前言锅炉蒸汽吹管是新建机组投运前的一项重要工序,其目的是为了清除在制造、运输过程中留在过热器、再热器系统及管道中的各种杂物,防止机组运行中过热器、再热器爆管和汽机通流部分损伤,提高机组运行的安全性。国内外目前主要有两种电站锅炉吹管工艺,即降压蒸汽吹管法和稳压     

900MW超临界直流锅炉蒸发器的数学模型与仿真研究

超临界直流锅炉仿真模型的关键在于建立一个合理的蒸发器数学模型。笔者结合“外高桥机组”的具体特点,采用非线性固定边界方法,建立了一套整体式超临界直流锅炉蒸发器的仿真模型,避免了分段式模型在运行过程中的模型切换问题。通过对国内最大的单机容量火电机组外高桥电厂仿真机的调试、运行,以及对模型的阶跃扰动测试,证实了模型的合理性,成功地解决了900MW超临界直流锅炉蒸发器的全工况仿真问题。这不仅为提高实际机组的操作及优化运行水平,也为以后更大规模的火电厂仿真机的开发打下了良好的基础。图6参4