Critical materials selection for 700℃clean and high-efficiency coal-fired boiler

One of the pathways for achieving the goal of increasing the efficiency of coal-fired power plants and reducing the emission of pollutants and CO_2 is by improving the steam temperature and pressure.But the increase of steam parameters depend on the development of new high-temperature metal materials.This paper presented the constructive suggestions on critical materials selection for China's new generation of 700℃clean and high-efficiency coal-fired boiler by summarizing the research and development situation of critical materials for coal-fired boilers operating at 700℃/35 MPa of the Europe,Japan and USA.

700℃超超临界塔式切圆燃烧锅炉水冷壁设计

对700℃超超临界塔式切圆燃烧锅炉的水冷壁进行设计,总体方案为下部炉膛采用螺旋管水冷壁,上部炉膛采用垂直管汽冷壁。以660 MW等级700℃塔式切圆燃烧锅炉为设计对象,确定了其水冷壁的结构参数、热力边界条件和热负荷分布曲线,并对其水动力进行了计算。根据管壁温度和鳍片温度计算结果,确定水冷壁材料为水冷壁管下部采用12Cr1MoVG材料,鳍片采用12Cr1MoV材料;水冷壁管上部采用SA213-T92材料,鳍片采用SA387-Gr91材料。

700℃四角切圆锅炉炉膛出口烟温偏差优化研究

针对700℃四角切圆锅炉炉膛出口存在的热偏差问题,利用FLUENT软件对锅炉进行三维模拟,探究四角切圆锅炉的炉膛出口截面烟温偏差成因及机理,并通过改变燃尽风(OFA)反切角度和燃尽风的风门开度,研究其对炉膛出口烟气速度与烟气温度偏差的影响。结果表明:炉膛出口烟温偏差主要是由于炉膛内存在的旋转残余造成的;合理的燃尽风反切角度能够降低炉膛出口烟气速度和烟气温度偏差,当燃尽风反切角度为30°时,炉膛出口烟温偏差降低89.14 K;同时在燃尽风反切基础上改变燃尽风的风门开度,能够十分有效地削弱炉膛出口烟温偏差,增大1号角燃尽风风门开度能最大程度降低炉膛出口烟温偏差,降低后炉膛出口烟温偏差为35.07 K。

700℃锅炉热偏差优化数值模拟研究

为了解决切圆锅炉存在的热偏差问题,利用商用FLUENT软件对一台700℃Π型四角切圆机组进行数值模拟研究,主要在燃尽风反切的基础上通过调节相邻两个角燃尽风风门开度以及燃烧器上摆角度的手段,来对存在于炉膛内的热偏差进行优化;模拟结果表明燃尽风反切25°后,炉膛出口截面热偏差降低到了48 K左右;在燃尽风反切基础上,工况5增大1、4两角燃尽风风门开度,炉膛出口截面热偏差降低到将近35 K,将近降低了13 K;在燃尽风反切基础上,工况7燃烧器上摆5°,炉膛出口截面热偏差降低到了10 K左右,将近降低了38 K。