350 MW超临界锅炉低负荷深度调峰水动力实炉测试与计算分析

能源的可持续发展使得深度调峰成为火电发电技术中至关重要的部分,为分析深度调峰时超临界燃煤机组锅炉的灵活性改造能力及水冷壁系统的水动力安全特性,针对某350 MW超临界螺旋管圈锅炉的结构特征,基于流动网格系统法,将复杂水冷壁系统划分为流量回路和压力节点,结合三大守恒定律和传热关系式建立了求解超临界锅炉水动力特性的非线性计算模型。在实炉测试的基础上,反推计算26.3%BMCR(92 MW)负荷下沿炉膛宽度方向的实际吸热偏差分布,并将程序计算得出的上炉膛出口汽温和系统压降与实炉测量数据对比,验证了模型的可靠性。在实炉测试研究的基础上,分析了20%BMCR(70 MW)深度调峰负荷时水冷壁的节点压力和回路质量流速分布、工质出口汽温偏差和管壁温度沿炉高方向的变化趋势,并对流动不稳定性进行校核计算。计算结果表明:该超临界螺旋管圈锅炉在20%BMCR深度调峰负荷运行时,系统总压降为0.6037 MPa,上炉膛最大出口汽温偏差为29.4℃,最大外壁温度为381.1℃,最大鳍端温度为383.4℃,壁温和鳍片温度均在材料许用温度范围内,保证了20%BMCR深度调峰负荷运行时的水动力安全可靠,且流动稳定性良好。