优化壁温计算模型及其在电站锅炉壁温在线监测中的应用

针对电站锅炉壁温在线监测以及炉内汽温和壁温计算的要求,对电站锅炉过热器和再热器炉内汽温和壁温的计算方法进行了优化,提出了炉内汽温和壁温的分段计算模型,对该计算模型涉及的辐射因数、角系数、辐射穿透率、沿炉膛宽度的偏差系数和沿屏高度的偏差系数进行了详细研究,并通过数值模拟对沿炉膛宽度的偏差系数和沿屏高度的偏差系数进行了优化和修正.结果表明:该模型可对锅炉过热器和再热器受热面各点温度进行实时计算,能满足电站锅炉壁温在线监测的要求.

有隔热涂层的气膜冷却火焰筒壁温计算

对薄壁火焰筒,给出了壁温计算模型和计算方法,应用该方法进行了某环管型燃烧室火焰筒壁温计算,查找了该燃烧室火焰筒一次主燃孔出现裂纹的原因,并研究了气膜冷却、隔热涂层及其厚度对壁温径向和轴向分布的影响。结果表明:火焰筒最高壁温946℃,符合火焰筒对最高壁温的设计要求;火焰筒一次主燃孔附近壁温分布梯度较大,是热应力易集中的地方,为查找火焰筒故障原因提供了依据;气膜冷却和隔热涂层能显著降低火焰筒壁温,有效改善壁温径向和轴向分布;隔热涂层厚度对火焰筒壁温影响很小。

燃烧室新型迷宫复合冷却结构的壁温计算

燃烧室迷宫复合冷却结构是一种集冲击、对流换热和近似发散冷却于一身,结构合理,冷却效率高,具有创新性的新型冷却结构。在对其气膜冷却结构进行换热机理分析研究的基础上,建立了计算模型,获得了其沿程参数及多层壁温的分布规律。计算结果表明,该冷却结构可节省冷却空气量25%左右,并且能大大降低壁温梯度。因此,该冷却结构能较大地提高燃烧室的冷却效率,提高发动机性能,延长燃烧室的使用寿命。

间冷循环燃气轮机燃烧室火焰筒壁温计算

针对某间冷循环燃气轮机燃烧室薄壁火焰筒,给出了其壁温计算模型和计算方法。应用该方法进行了火焰筒壁温计算,并进行了气膜冷却、隔热涂层及壁面厚度对火焰筒壁面温度径向和轴向分布的影响分析。

新的锅炉高温对流受热面壁温计算软件的实际应用

对受热面壁温计算的经典方法进行改进与完善 ,并在此基础上编制应用软件 ,用此软件对一台6 70t/h锅炉高温过热器频繁超温爆管的原因进行了计算分析 ,提出了简单、有效的改造方案 ,改造后高温过热器没有再发生过超温爆管事故 ,保证了机组的安全经济运行。试验数据及运行结果表明 ,改进后的壁温计算方法及计算结果准确可靠 ,具有推广应用价值。

对流气膜冷却火焰筒壁温计算方法

简要介绍了发动机燃烧室火焰筒对流气膜冷却（包括同向、逆向和混合对流气膜冷却3种结构）的壁温计算方法,并将计算结果与试验数据进行了比较,从而验证了程序的可行性和计算方法的正确性。

双层壁火焰筒二维壁温计算

对具有陶瓷涂层带冲击的双层壁冷却结构的环形燃烧室火焰筒进行了传热分析 ,用有限差分法建立了二维壁温计算的数学模型 ,用区域法建立了燃气全场辐射模型 ,并采用对流 -导热 -辐射耦合迭代计算方法编制了计算机程序 ,通过实例计算了双层壁火焰筒的壁温 ,计算结果表明 :采用燃气全场辐射模型比采用一元径向燃气辐射模型更加合理 ;陶瓷隔热涂层具有明显的隔热效果 ,可以有效地降低金属壁面的温度 ,在高温条件下使用效果更好。

乏气燃烧器壁温计算数学模型

给出了乏气燃烧器轴向壁温分布数学模型，用此模型还可计算出燃烧器出口壁温和炉温以及与冷却风速的关系，并通过试验验证了该数学模型的合理性。

WGZ670/13．7—7型锅炉对流受热面壁温计算及安全性分析

随着我国电力工业进入大电厂、大电网阶段,超温爆管现象成为锅炉运行中最常见的事故之一,直接影响到锅炉的安全经济运行。分别对某电厂拟增加受热面积后的后屏、高温过热器、高温再热器、低温再热器壁温进行了计算,并对结果进行了对比分析,验证其改造的可行性。对锅炉的运行具有重要的工程参考价值。

混合气膜冷却隔热屏壁温计算与冷却特性分析

针对三气(燃气、冷气、大气)、两壁(隔热屏、燃烧室外壁)、一膜(隔热屏冷气膜)的燃烧室物理模型,建立了它们之间气动与传热互相耦合的隔热屏二维壁温计算模型。模型中考虑了燃气、空气的动力粘性系数和导热系数随温度的变化,以及燃气温度轴向的非线形变化。利用该模型针对某燃烧室设计进行壁温预测,并进行了三种增大冷气量方法的冷却效果比较,研究了同比例减小孔径和孔间距的冷却特性。计算结果表明:每增加1%冷气量,平均隔热屏温度降低约30K,同比例减小孔径和孔间距可以不增大冷气用量而降低隔热屏壁温,孔径减半,平均温度降低40K左右,孔径越小降低幅度越大。

辐射穿透率在锅炉受热面壁温计算中的应用与研究

辐射穿透率在锅炉受热面壁温计算中很重要,但它对锅炉受热面计算壁温准确性的影响却未能引起充分的关注。从辐射穿透率的定义出发,推导出适合工程计算的公式,并将该研究结果应用于工程改造项目中,取得了良好的预期效果,在使用范围和精度上均能满足锅炉设计计算和校核计算的要求。

锅炉后屏过热器分布式动态数学模型及壁温计算

以1台300 MW锅炉的后屏过热器为研究对象,采用机理建模的方法,建立后屏过热器的分布式动态数学模型,模拟了当蒸汽流量及烟气侧换热量扰动时后屏过热器的蒸汽温度沿管长方向的分布及其管壁温度的动态变化,并对仿真结果进行了分析。

电站锅炉屏式过热器壁温计算方法的研究

在大容量电站锅炉的“四管”爆漏中，过热器、再热器超温爆管居首位，壁温计算合理地从炉外汽温推算炉内壁温它是超温爆管事故分析改造的技术关键，原有的壁温计算标准中有许多缺陷，提出了修改意见且编制了计算程序。

适应锅炉调峰运行的水冷壁高温腐蚀预测模型

随着可再生能源大规模并网,传统火电机组作为调配能源的地位显著增强,这对锅炉灵活调峰运行的安全稳定性提出了更高要求。本文耦合烟气侧与工质侧传热,结合管壁温计算,形成水冷壁壁温分布耦合计算方法。同时,建立了用于确定还原性气氛下的燃料硫释放以及含硫组分的相互转化过程的SO_(x)生成模型。综合炉膛数值模拟、水冷壁壁温耦合计算以及包含时间维度的管壁高温腐蚀模型,提出了一种适应锅炉调峰运行的水冷壁高温腐蚀预测模型并基于Matlab GUI开发了对应软件。选取一台超临界600MW四角切圆燃煤锅炉为研究对象,结果表明:采用壁温耦合计算模型和SO_(x)生成模型得到水冷壁的壁温分布和近壁面H_(2)S浓度分布准确度高,为水冷壁高温腐蚀的准确预测提供了良好基础。不同负荷下水冷壁高温腐蚀特征存在差异,壁面腐蚀程度整体上随负荷降低而降低。100%BMCR与75%THA负荷下前墙水冷壁燃烧器与SOFA之间的区域腐蚀最为严重,最大年腐蚀深度分别为276μm和233μm;50%THA与35%BMCR负荷下高温腐蚀深度在燃烧器区域的上部迅速增加至最大值,分别为224μm和256μm。多工况运行水冷壁高温腐蚀状态表现为各工况腐蚀状态的时空叠加。运用水冷壁高温腐蚀预测模型可实现通过锅炉运行参数和运行时间预测多工况下水冷壁高温腐蚀状态程度的时空分布。

基于CFD模拟的锅炉炉内过热器管壁金属温度计算

在国家“双碳”目标下,燃煤机组需要更加频繁地参与到调峰工作,对于燃煤锅炉的运行可靠性提出了更高的要求,如何计算锅炉炉内的金属壁温是锅炉受热面状态评估的重要工作之一。本文以某300MW机组锅炉为研究对象,建立锅炉有限元模型,通过CFD有限元模拟得到锅炉内烟气温度场的分布规律,以受热面进出口烟气温度和热负荷分布为边界条件,对过热器管的传热过程进行计算,采用分段传热处理方法对工质温度沿流程的分布进行研究,得到炉膛内部壁面最高温度的变化趋势。结果表明,在最大负荷下,炉内金属温度比工质温度要高50℃左右。

锅炉管壁金属温度计算软件的研究与开发

归纳了前苏联1957版《锅炉热力计算标准方法》中的锅炉壁温计算总体算法,并与1973版进行了对比。提出了面向对象的锅炉壁温计算软件模型,并用Visual C++实现了软件的开发。探讨了壁温计算危险点位置的主要选取原则。所开发的软件与热力计算软件系统具有内在集成性,系统间可以相互地直接调用数据。实际应用表明,采用该技术和方法所开发的壁温计算软件直观易用,符合工程技术习惯,可有效支持各种类型锅炉的壁温计算工作。

5MW超临界二氧化碳实验锅炉热力特性与壁温耦合计算模型

超临界二氧化碳(S-CO2)布雷顿循环逐渐成为国内外研究的热点。相对于传统蒸汽朗肯循环的广泛应用,S-CO2锅炉的热力计算还缺乏相关研究。本文以某5 MW S-CO2实验锅炉布置方案为例,将锅炉管道、炉膛、高温受热面作为串联管路,将热力特性与壁温进行耦合计算建立数值分析模型。该计算模型气温、壁温计算结果能够同时满足工程计算要求,对S-CO2锅炉研究具有重要意义。

630℃超超临界二次再热塔式锅炉热力特性与壁温耦合计算研究

630℃超超临界火电技术作为下一代超超临界发电技术,对于煤炭资源的节约、发电机组的经济性以及环境改善,都显示了优越性。目前630℃超超临界锅炉的热力计算还缺乏相关研究。本文以某1000MW超超临界二次再热塔式锅炉布置方案为例,将锅炉管道、炉膛、高温受热面作为串联管路计算,在工质侧将热力计算与管路计算进行耦合建立数值分析模型。该计算模型能够同时得到比实现水动力和热力计算更精细的结果,对后续700℃工程持续优化提升做好技术储备。