超超临界锅炉垂直水冷壁水动力特性

针对超超临界锅炉水冷壁系统水动力特性,建立了适用于复杂串并联回路系统的水动力特性计算模型,基于POWERSTATION4.0平台研制了水动力计算程序。按出口工质温度相等的原则计算节流补偿压降;以给定热负荷和节流方式进行流量分配和压降特性校核计算,用Chebyshev多项式拟合法拟合水动力特性曲线方程。并数值研究了1000MW超超临界锅炉垂直水冷壁水动力特性,计算结果表明:U形叉管有利于垂直水冷壁节流调节,低负荷率下炉膛回路具有较强的正流量特性,而在超临界负荷具有弱的负流量特性。上炉膛回路在不同负荷率下均具有负流量特性。水冷壁水动力特性曲线呈单值性。研究结果为超超临界直流锅炉垂直水冷壁的工程设计及运行监测提供了可靠的理论依据。

基于Simulink的超超临界直流锅炉水冷壁动态特性仿真

超(超)临界直流锅炉的动态特性、负荷适应性及参数的变化规律在很大程度上取决于水冷壁的动态特性。利用集总参数法建立了水冷壁全工况非线性移动边界数学模型,结合二次建模得到了动态方程组,在Matlab/Simulink平台上编制了仿真程序,并利用S函数建立了通用的仿真模块。在30%BMCR和100%BMCR典型工况下进行了水冷壁的动态特性仿真,研究了单一变量(给水流量、给水焓、燃烧率以及汽水分离器压力)阶跃扰动10%时水冷壁主要参数的动态响应特性。

超临界压力锅炉蒸发受热面动态数学模型及压力响应特性

The heated surface may be divided into two regions, hot water and steam phase, at supercritical pressure. The dynamic mathematical models could be established. Based on theoretical and experimental analysis, pressure responce characteristics and similar equations were acquired.

水流温度不均匀对超临界压力蒸发管水动力特性的影响

对超临界压力锅炉蒸发管的水动力特性进行了理论分析，通过对不同配置方式管组的水动力特性进行计算，指出在超临界压力下的大比热区（i＝1700－2500kJ／kg）必须考虑水流的温度不均匀性对超临界压力锅炉水动力特性的影响。

超超临界锅炉变压运行水冷壁的传热特性

针对超超临界机组变压运行中,负荷和参数变化范围扩大,汽水温度剧烈变化的特性,分析了3类不同技术的1000 MW超超临界锅炉水冷壁出口的汽水焓控制值及其对水冷壁传热特性的影响;根据运行试验数据,分析了1000 MW锅炉螺旋管圈水冷壁和600 MW超超临界锅炉垂直管屏水冷壁的传热特性和壁温差变化特点;阐述了炉型和水冷壁形式对水冷壁出口汽水焓控制值的影响以及对省煤器水温的限制等。运行和试验数据表明,在近临界压力区、60%-80%额定负荷范围内上水冷壁壁温和壁温差均大于下水冷壁,精确控制水冷壁管内工质焓增和管外热负荷的偏差是减小水冷壁壁温差的有效措施。

超临界直流锅炉水冷壁动态特性试验研究(Ⅱ)

本文为超临界直流锅炉水冷壁动态特性试验研究(Ⅰ)的续篇,主要介绍出口为两相混合物及超临界压力受热管的动态特性试验结果,并进行了一些理论分析,目的在于为确定输入和输出参数间的传递函数提供可靠的依据。

超临界锅炉变压运行与传热特性的量化分析

针对超临界锅炉变压运行中汽水温度和压力变化范围大,导致水煤比调节难度增大和受热面超温等问题,选择适用于大容量锅炉传热计算的改进方法,对600MW超临界锅炉进行传热计算。从系统性量化分析各部分受热面传热特性的角度,阐述了超临界锅炉变压运行时各部分受热面中汽水焓增的变化规律和传热特点以及汽水系统运行调节的关键点。提出超临界锅炉变压运行中过热汽温和再热汽温的优化调节方法。指出决定水煤比控制的关键因素和为数不少的超临界锅炉低负荷变压运行时屏式过热器容易超温的主要原因。

超临界直流锅炉水冷壁动态特性试验研究(Ⅰ)

本文介绍超临界直流锅炉水冷壁动态特性试验结果。在出口压力、热负荷、进口质量流速和进口温度参数扰动下,确定水冷壁参数动态变化规律和响应曲线,并进行了理论分析。试验的目的在于为确定输入和输出参数间的传递函数提供可靠的依据。

超临界压力变压运行水冷壁中间集箱汽-水两相流分配特性的实验研究

超临界变压运行直流锅炉在启动和低负荷运行时，汽-液两相混合物通过水冷壁中间分配集箱后，在垂直水冷壁中要进行流量和相的再分配，存在着流量偏差较大和水冷壁出口汽温偏差较大的可能性，影响锅炉的安全运行．针对这一问题，以600Mw超临界锅炉过渡段水冷壁中间分配集箱及垂直水冷壁为研究对象，在压力10～21MPa、分配集箱引入管质量流速400～1200kg／（m^2·s）、干度0．7～1．0范围内，对垂直水冷壁管的分配特性进行了深入的实验研究．结果表明：影响分配集箱并联支管相分配和汽液两相流流量分配的主要因素为引入管质量流速、干度及分配集箱压力．随着分配集箱引入管质量流速的增加，相分配及流量分配的均匀性增强．当分配集箱的工作压力增加时，分配集箱并联支管间干度分配及流量分配的均匀性增加．并联支管间干度分配的不均匀性随着分配集箱入口干度的增加而减小，而入口干度对流量分配的影响规律较复杂，没有明显的变化规律．研究结果不但对保证超临界锅炉安全、高效运行具有重要的工程意义，而且为我国发展具有自主产权的超临界锅炉提供设计依据．

超临界压力锅炉水动力特性的研究

本文对超临界压力锅炉的水动力特性进行了理论分析。通过对不同配置方式管组的水动力特性进行计算，指出在超临界压力下的大比热区（ｉ＝１７００～２５００ＫＪ／Ｋｇ）必须考虑水流的温度不均匀性对超临界压力锅炉水动力特性的影响。

超超临界锅炉水冷壁的压降特性分析

水动力特性是影响锅炉安全可靠运行的重要因素，水动力循环不稳定会导致水冷壁系统出现热偏差、传热恶化等问题。为保证锅炉良好的水动力特性，探索水冷壁内压降分布，分析了设计锅炉水冷壁的结构特点，研究了水冷壁系统各段的压降损失。采用了均相流体阻力数学模型，并编写了计算系统压损的C＋＋程序。对设计的2950t／h锅炉75％～100％最大连续蒸发量工况下的压降进行了计算。得出了不同负荷下水冷壁中不同形式压降的具体数据。通过计算出的压力变化分析，得出随质量流量增大，螺旋管和垂直管内压力损失均增大，螺旋管的压损变化幅度大于垂直管。在75％额定负荷以上时。摩擦压损最大，占总压损的85％以上，重力压损和局部压损很小，占总压损的15％以下。水冷壁系统压降变化的研究，有助于锅炉的可靠性和经济性研究。

基于频域法的超超临界锅炉水冷壁动态特性模型验证及计算分析

为了研究超超临界锅炉水冷壁出口参数的动态特性,采用频域法建立了超临界压力下的水冷壁系统动态特性计算模型。通过试验验证,计算值与试验测量数据符合较好。对某电厂超超临界锅炉下炉膛水冷壁进行了计算,得到75%热耗率验收工况(THA)负荷下的动态响应特性,研究了热负荷、入口焓、入口质量流量、出口压力阶跃时的动态特性,同时分析了不同压力、入口焓、入口质量流量、热负荷和管段长度对各参数阶跃时出口工质参数动态响应的影响。结果表明:入口焓、入口质量流量和热负荷增大时,扰动造成的响应时间减小,入口压力、管段长度增大时,扰动造成的响应时间增加。

600MW超临界压力W型火焰锅炉水冷壁换热特性分析

600 MW超临界压力W型火焰锅炉不仅具有大容量、高参数、低排放等优点,而且有利于强化劣质煤的着火和燃烧,但由于燃烧过度集中在燃烧器区域,经常导致严重的水冷壁爆管或应力撕裂事故。本文针对该问题,采用实验和理论分析相结合的方法对锅炉水冷壁的换热特性进行研究。结果表明,锅炉水冷壁的受热不均匀性是导致其爆管或应力撕裂事故的主要原因。燃烧器区段在不同负荷下的升温幅值接近50℃,导致水冷壁各区段吸热不均,产生较大的水冷壁管屏热应力。研究结果为大型锅炉设计和性能提升提供重要的参考。