高效宽负荷率超超临界锅炉垂直管圈水冷壁在低质量流速下的传热特性

在压力p=21~29.8 MPa、质量流速G=600~1 100kg/(m^2·s)、热负荷q=330~793kW/m^2工况范围内,对低质量流速优化内螺纹管的传热特性进行了实验研究,并根据实验数据得到了近临界压力区和超临界压力区的传热实验关联式.结果表明:在近临界压力区,亚临界部分的传热特性好于超临界部分的传热特性,质量流速增大能推迟传热恶化,热负荷增大则使传热恶化提前发生,内螺纹管抑制膜态沸腾(DNB)的能力有所减弱;在超临界压力区,压力越低,大比热容区内强化传热作用越显著,在其他条件一定时,超临界水的热物性变化对管内传热的作用由质量流速和热负荷共同决定;质量流速不变,继续增大热负荷,大比热容区内的传热将由强化转变为恶化.

焊接技术在电站锅炉集箱制造中的应用

根据电站锅炉集箱常用的材料和结构特点,阐述焊接技术在电站锅炉集箱制造中的应用现状。结合集箱不同焊缝的焊接生产过程,分析GTAW、SMAW、SAW、FCAW等方法在集箱焊接中应用的特点,并指出焊接技术在电站锅炉集箱制造中的发展方向。

考虑金属蓄热情况下超临界循环流化床锅炉水冷壁流动不稳定性数值分析

建立了考虑金属蓄热情况下超临界循环流化床(CFB)环形炉膛锅炉流动不稳定性分析的数学模型,采用交错网格对超临界CFB环形炉膛锅炉水冷壁流动不稳定性进行模拟,计算分析了对回路施加热负荷扰动后进、出口质量流量及金属壁温随时间的变化.结果表明:施加1.1倍、1.2倍和1.3倍热负荷扰动后,进、出口质量流量随时间呈反相脉动,最终进、出口质量流量相等且恢复到稳态值,金属壁温随时间波动后也维持在一常数值,表明该工况下水冷壁流动仍是稳定的.

宽负荷超临界、超超临界锅炉光管螺旋管圈水冷壁传热特性

在压力p=12~32MPa,质量流率G=741~2294 kg/(m^2·s),内壁热负荷q(28)200~870 k W/m^2的参数范围内,以水为工质,对水平倾角25°的倾斜上升光管的传热特性进行了试验研究。试验结果表明:浮力作用是倾斜管传热的重要影响因素。热负荷对传热具有多重影响。在亚临界压力区,质量流率增量具有界限值,其影响与垂直管中的界限质量流率有所不同。在近临界压力区,增大质量流率或降低热负荷能推迟传热恶化的发生;宏观对流作用可以改善恶化后的传热。在超临界压力区,超临界水的物性变化作用不能减小倾斜管的周向不均匀性。

超临界循环流化床锅炉水冷壁并联双通道内流动不稳定性数值分析

针对超临界循环流化床(CFB)锅炉环形炉膛水冷壁中可能出现的流动不稳定性,采用时域法建立了适用于并联双通道流动不稳定性分析的通用计算模型。通过对质量、动量及能量方程一阶迎风差分离散与求解,编写了以Fortran语言为基础的流动不稳定性数值计算程序Dynsys,采用Dynsys程序对并联双通道进行数值模拟,结果表明:并联双通道进口压力、温度、总质量流量不变时,在稳态基础上对并联双通道中的通道1施加1.2倍热负荷扰动,两通道的进口流量随时间变化呈反相脉动;通道内的进口流量与出口流量随时间脉动沿轴向存在180°的相位差,流量脉动的振幅随时间逐渐减小,最终恢复到稳态值;超临界CFB环形炉膛锅炉水冷壁并联双通道内流动是稳定的,与单通道内流动不稳定对比,环形炉膛锅炉水冷壁并联布置有利于提高系统的稳定性。

燃用高钠煤350MW超临界锅炉概述

新疆准东地区某些煤种碱金属含量高,已引发锅炉严重沾污、结渣问题,影响锅炉安全运行。特变电工350 MW超临界锅炉为国内首台针对高钠煤所设计的锅炉。该锅炉通过合理的炉膛选型、燃烧器布置、吹灰器布置及受热面布置等措施,有效的缓解了锅炉炉内的结渣、沾污问题。锅炉在满负荷运行工况下,准东煤掺烧比例达到95%以上,为国内燃用准东煤同类型锅炉掺烧比例的最大值。

锅炉再热器管屏密封焊缝开裂原因及质量控制要点

某超超临界电站锅炉机组的末级再热器部件安装后在吹扫试验环节发现不锈钢承压管件与不锈钢密封套管之间的个别角焊缝存在局部开裂情况。对残样管件进行包括化学成分、力学性能验证、金相检查、断口分析的一系列科学试验过程,确认裂纹是始于角焊缝焊趾处并由外壁向内壁扩展,最大裂缝位置处于焊趾成形不均匀处且为油漆之后产生,分析此开裂原因可能是角焊缝成形不均匀的焊趾部位偶然间瞬时承受了过大的外载荷而造成撕裂破坏,与现场外观检测结果吻合,并制定了相应的改进措施,有效保证了产品的质量、性能和安全,为后续制造同类产品提供借鉴参考。

超超临界1000 MW二次再热机组锅炉水动力及流动不稳定性计算分析

大唐雷州电厂超超临界1 000 MW二次再热机组锅炉为Π型布置。由于Π型锅炉汽水流程复杂,可能会存在流量分配不均的风险,导致水冷壁超温造成事故。在宽负荷运行和快速变负荷调峰过程中,由于给煤量的扰动,水冷壁易出现流动不稳定现象。本文采用流动网络系统方法计算了锅炉在BMCR负荷时的质量流速分配、工质汽温以及金属温度分布,并对30%THA负荷进行了流动不稳定性校核,并在此基础上,分析了水冷壁的优化设计及安全运行特性。计算结果表明,水冷壁能避免管间应力过大和拉裂,在施加热负荷扰动后流量均能恢复稳定,锅炉水冷壁运行是安全可靠的。

二次再热锅炉控制工质热偏差的分析

为了掌握二次再热燃煤锅炉高温受热面集箱流动特性,避免因流动偏差过大而使得受热面管子超温爆管,重点介绍了高温过热器和再热器集箱静压差和流量分布规律,结果表明:集箱静压差最小位置控制在炉膛的1/4和3/4处,对于高温过热器系统,可有效控制流量偏差在2%以内、因集箱流动影响的壁温偏差可控制在4℃以内;对于高温再热器系统,可有效控制流量偏差在4%以内、因集箱流动影响的壁温偏差可控制在7℃以内。

某超超临界机组锅炉末级过热器钢管泄漏原因分析

某电厂超超临界清洁高效燃煤发电机组锅炉钢管发生泄漏。采用宏观检查、化学成分分析、拉伸试验、硬度测试及金相检验等方法对钢管泄漏原因进行了分析。结果表明:末级过热器钢管因被异物堵塞而处于超温运行状态,使钢管的力学性能劣化,进而导致钢管的承压能力下降,在内压应力作用下,钢管的蠕变速率加快,其表面萌生出蠕变裂纹,最终导致钢管发生泄漏。

锅炉水冷壁管横向裂纹形成原因分析

某锅炉在运行期间发生水冷壁管泄漏事故,检查发现数十根管材外壁存在横向裂纹。通过宏观检查、化学成分分析、力学性能测试、金相检验和扫描电镜分析,对锅炉水冷壁管横向裂纹的形成原因进行了分析。结果表明:在壁温波动导致的热疲劳应力和腐蚀气氛的共同作用下,锅炉水冷壁管向火侧管壁发生了腐蚀疲劳开裂,形成了密集的横向裂纹,最终导致水冷壁管泄漏。

某电厂锅炉折焰角对接焊口裂纹分析

针对某电厂2#锅炉右折焰角管背火侧对接焊缝处发生泄漏的情况,电厂工作人员将折焰角泄漏管段进行取样分析,经分析发现送检样管对接焊口开裂的原因是焊接过程中焊接坡口受到污染等,S等有害元素在焊缝中心部位聚集,使焊缝产生了结晶微裂纹。电厂在启停锅炉及调负荷过程中,使管子受到较大的拉应力,导致焊缝中微裂纹扩展,造成管子开裂。

SA-335 P91钢全位置窄间隙热丝TIG焊接工艺及接头性能研究

针对SA-335 P91钢大口径管环缝,采用轨道式全位置热丝TIG焊机进行了窄间隙焊接。将整条环缝均分为16个区域,根据不同位置熔池受力状态对各区的焊接工艺参数进行修正设置,并对所获焊接接头的组织和性能进行了研究。所获焊缝和热影响区的组织均为回火马氏体,焊接接头的拉伸、弯曲、冲击等力学性能均满足要求。结果表明,窄间隙热丝TIG焊接工艺参数合理,分区修正设置恰当,能够满足SA-335 P91钢大口径管全位置焊接要求。

中心富燃料直流煤粉燃烧器燃烧及NO_(x)生成特性

为了提升直流煤粉燃烧器在促进煤粉着火稳燃及降低NO_(x)生成方面的性能,哈尔滨锅炉厂设计开发了一种中心富燃料直流煤粉燃烧器,通过设置两级煤粉浓缩并结合钝体回流及稳燃齿稳燃,强化煤粉浓淡分级燃烧、稳燃及降低NO_(x)生成效果,利用ANSYS Fluent数值计算方法获得该类型燃烧器的整体燃烧性能,通过调整风量配比系统研究了该燃烧器的气固流动、燃烧特性及NO_(x)生成特性。结果表明:一次风煤粉气流经两级浓缩后,可将大部分煤粉(占总煤粉量的80%~90%)浓缩于中间浓煤粉气流通道,浓煤粉气流喷出速度在12~16 m/s,能在燃烧器出口形成低速、富燃料区,促进煤粉气流的快速升温及着火,着火位置距燃烧器出口约300 mm。同时,稳燃板的设置可在燃烧器出口处形成2处对称高温回流区,对应回流区长度在160 mm附近。减小一次风量并增大二次风量,将降低挥发分的反应速率,延长CO及固定碳的反应时间,火焰高温区长度增大,且不利于抑制NO_(x)生成。而当增大二次风量同时减小燃尽风量时,高速二次风对煤粉气流的引射作用增强,为后续煤粉燃烧持续补氧,促进了后续煤粉的持续燃烧放热,同时由于空气分级燃烧效果进一步减弱,削弱了主燃区还原性效果,使NO_(x)质量浓度保持在237.3 mg/m^(3)(O_(2)体积分数6%)。通过该燃烧器基准工况下的NO_(x)生成特性可知,由于燃烧器出口高温回流区加低速富燃料区的共同作用,燃烧器出口形成贫氧富燃料的强还原性氛围,从而明显抑制NO_(x)生成,使NO_(x)质量浓度降至162.34 mg/m^(3)(O_(2)体积分数6%)。

分体式水煤浆气化炉制造工艺技术

介绍了分体式气化炉的结构特点、制造过程中的技术难点及解决措施,主要解决了镍基合金深孔加工刀具选择、不锈钢水冷夹套焊接变形控制、激冷室水冷系统内件组装、分体式气化设备整体水压等技术难题,可作为同类产品制造的参考。

基于SnS_(2)/In_(2)O_(3)异质结的室温NO_(2)传感性能研究

二氧化氮(NO_(2))是最主要的大气污染物之一,环境中极低体积分数NO对人体健康产生较大危害,因此室温下实现NO_(2)高灵敏检测具有重要的实际意义。二维层状材料SnS对NO_(2)气体具有选择性好、响应/恢复快等特点,但其电学性能差导致电学信号采集困难。以构建SnS_(2)/In_(2)O_(3)异质结的方式实现室温NO_(2)高灵敏检测,通过两步溶剂热法合成制备了不同Sn与In摩尔比的SnS_(2)/In_(2)O_(3)异质结,气敏性能测试结果表明:当Sn与In摩尔比为1︰5时,大部分In_(2)O_(3)纳米球分布在SnS花瓣上,气敏性能最佳;当NO_(2)体积分数为1×10^(-6)时,灵敏度高达2600%,SnS_(2)/In_(2)O_(3)异质结是制备室温NO_(2)传感器的理想材料。

仿水滴形管式棒栅脱硫增效装置的冷态试验研究

提出了一种新型仿水滴形管式棒栅脱硫增效装置,并在脱硫试验台上进行了冷态试验,研究了该装置阻力与塔内气体流速、液气比和管栅间隙之间的变化规律。结果表明:仿水滴形管式棒栅脱硫增效装置的阻力随着气体流速和液气比的增大而增大,随着管栅间隙的增大而减小;在气体流速和液气比已知的情况下,可通过选取合适的管栅间隙将仿水滴形管式棒栅脱硫增效装置的阻力控制在500~800 Pa。

半焦和烟煤混合燃料挥发分释放和氮转化特性

为实现半焦在煤粉锅炉中的大比例掺烧、降低NOx的排放,以管式沉降炉为例,研究了烟煤和半焦不同比例混合后的挥发分释放特性和氮转化特性。研究结果表明,在温度一定的条件下,混合燃料挥发分的释放率与半焦的掺混比例、在炉内的停留时间相关:挥发分的释放率随半焦掺混比例的提高而降低,随停留时间的增加而提高,最大挥发分释放率大于其工业分析值;同时,随着半焦掺混比例的增加,混合燃料的焦炭氮呈上升趋势,挥发分氮呈减少趋势;当掺混的半焦超过混合煤粉质量的50%时,焦炭氮占比较其在原煤中的占比增加了6.08%,NOx排放的控制难度会增大。

小直径SA-335P92钢管细丝埋弧焊工艺及性能

分析小直径SA-335P92钢管焊接工艺方案,阐述目前焊接工艺中存在的问题,提出一种新组合焊接工艺——手工氩弧焊+细丝埋弧焊用于小直径SA-335P92钢管的焊接。以SA-335P92钢管为试验材料进行新焊接工艺试验,并对焊接接头进行力学性能试验和宏观、微观组织分析。结果表明,焊接接头的抗拉强度、冲击、硬度等性能均能满足SA-335P92母材的要求,焊缝和热影响区的微观组织与SA-335P92母材的组织同为回火马氏体。

大口径厚壁钢管全位置窄间隙热丝TIG焊技术

针对钢管环缝全位置焊接的特点,分析了厚壁大口径钢管环缝焊接的工艺难点,讨论了首层焊接时熔池金属的受力状态。采用专用全位置窄间隙热丝TIG焊接设备,利用钨极运动和分区段工艺参数的设定,克服了厚壁大口径管全位置焊的难点,获得了无缺陷的优良全位置焊接接头。