超超临界锅炉水冷壁壁温影响因素研究
发布时间：2020-12-19 12:14
国内用电需求不断增加与环境污染问题日益严重之间的矛盾致使国内电厂需要逐渐普及更高效更节能的超超临界发电机组的应用。与常规发电机组相比,超超临界机组具有更高的蒸汽压力以及蒸汽温度,因此其内部水冷壁管路的工作环境极其恶劣。如果水冷壁壁面的温度分布不均匀甚至出现温度飞升的情况,都存在发生爆管事故的隐患。本文针对超超临界水冷壁壁温分布问题,以某超超临界锅炉的水冷壁为研究对象,运用数学建模的方法,对锅炉水冷壁壁面热负荷,水冷壁管内工质温度等参数进行计算,最终得到水冷壁壁面温度的分布情况。并对比热偏差,流量偏差和水冷壁尺寸对水冷壁壁温分布的影响。首先,对锅炉炉膛内水冷壁的平均壁面热负荷进行计算。计算过程中运用零维建模的数学思想,将炉膛内部空间简化成一个整体,重点研究进入和流出炉膛的热量值,通过计算二者的差可以得到炉膛内部水冷壁的总吸热量,结合炉膛水冷壁受热面积的计算可以得到水冷壁平均壁面热负荷。在实际锅炉运行过程中,由于火焰存在燃烧中心等因素,使得水冷壁壁面受热存在一定程度的不均匀性。因此需要对计算得到的水冷壁平均壁面热负荷进行修正,通过壁面热负荷不均匀系数的修正后,可以得到炉膛内水冷壁壁面热负荷...
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：98 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
018年我国各类发电形式装机容量占比图
吉林大学硕士学位论文16将式（2.25）中的第一项定义成理论烟气体积的焓，最后一项定义成烟气中的飞灰焓。经过整理得：001afaIIII........................................（2.26）在计算烟气焓的过程中，需要用到烟气各种成分的平均定压比热容，因此为了方便计算，将各个成分的平均定压比热容拟合成一系列关于温度的公式。图2.1为根据数据绘制的散点图。依据散点图可以拟合出烟气各种成分的平均定压比热容与温度的关系。0200400600800100012001400160018001.41.61.822.22.42.6温度/℃平均定压比热容/kJ(/m3*℃)H2on2airco2（a）气体（b）飞灰图2.1烟气中各个成分的平均定压比热容与温度的关系2.2.4热负荷不均匀系数炉膛热力计算属于零维计算，在计算过程中实际上忽略的不均匀性，假定炉内的所有物理量都是均匀分布的，所以得到的炉膛出口烟温和壁面热负荷均是平均值。
吉林大学硕士学位论文18图2.2四角布置燃烧器固态排渣煤粉炉的gr值图2.3中曲线表示炉膛不同相对高度情况下，沿炉膛宽度方向的热负荷不均匀系数分布。其中曲线1,2,3分别指燃烧器区域，炉膛区域，炉膛出口区域。图a代表四角布置燃烧器，图b代表前墙布置燃烧器两侧墙的热负荷不均匀系数，图c代表前墙布置燃烧器前后墙的热负荷不均匀系数。（a）（b）（c）图2.3不同燃烧器布置方式固态排渣煤粉炉的kr值对于不同墙面之间的热负荷不均匀系数主要是取决于燃烧器布置的位置，同时单双炉膛锅炉结构的不同也对不同墙面之间的热负荷不均匀系数存在一定的影响。根据本文研究对象情况，仅对单炉膛锅炉进行介绍，见表2.3。表2.3不同墙面之间的热负荷不均匀系数燃烧器布置位置前墙不均匀系数侧墙不均匀系数后墙不均匀系数前墙0.81.01.2两侧墙1.2-0.31（b/a）1.31-0.2（a/b）1.2-0.31（b/a）前后墙（油炉）1-0.1（b/a）1.11-0.1（b/a）四角1.01.01.0层燃1.01.01.0注：a代表炉膛宽度；b代表炉膛深度
【参考文献】：
期刊论文
[1]科技创新助力构建国家能源新体系[J]. 肖宇,彭子龙,何京东,刘中民. 中国科学院院刊. 2019(04)
[2]水冷壁涂层界面热应力分析[J]. 许文龙,李润璞. 能源与环保. 2018(08)
[3]中国煤炭工业协会发布《2017煤炭行业发展年度报告》[J]. 煤矿开采. 2018(02)
[4]热偏差和流量偏差对1000MW超超临界锅炉水冷壁壁温影响的研究[J]. 葛学利,张忠孝,范浩杰,商显耀,董建聪. 中国电机工程学报. 2018(08)
[5]超超临界直流锅炉垂直管屏水冷壁壁温分布特性[J]. 何洪浩,李文军,曾俊,谢国鸿,彭敏,段学农,杨益. 动力工程学报. 2017(04)
[6]超超临界二次再热直流锅炉水冷壁水动力特性研究[J]. 张威,闫凯,王欢,车得福. 热能动力工程. 2016(08)
[7]大容量超超临界锅炉水冷壁壁温特性研究[J]. 商显耀,张忠孝,董建聪,范浩杰. 锅炉技术. 2016(01)
[8]锅炉水冷壁爆管事故的分析[J]. 田学军. 锅炉技术. 2015(02)
[9]1000MW超超临界锅炉水冷壁壁温计算[J]. 滕叶,张忠孝,朱明,周托. 能源研究与信息. 2014(04)
[10]1000MW超超临界塔式锅炉炉内水冷壁壁温计算研究[J]. 朱明,张忠孝,周托,赵超,滕叶. 动力工程学报. 2012(01)
硕士论文
[1]W型火焰锅炉水冷壁大面积变形的仿真分析及治理[D]. 杨存攀.华东理工大学 2017
[2]600MW超临界直流锅炉水冷壁水动力特性研究[D]. 郭会军.华北水利水电大学 2015
[3]电厂煤粉锅炉水冷壁管爆管分析与防护措施研究[D]. 郭巍.华东理工大学 2015
[4]电站锅炉典型失效机理与防护措施[D]. 刘昱杰.北京化工大学 2014
[5]700℃超超临界锅炉水冷壁壁温特性研究[D]. 刘旭聃.上海交通大学 2014
[6]基于熵理论的煤炭产业可持续发展研究[D]. 郑婷婷.太原理工大学 2010
本文编号：2925886
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：98 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
018年我国各类发电形式装机容量占比图
吉林大学硕士学位论文16将式（2.25）中的第一项定义成理论烟气体积的焓，最后一项定义成烟气中的飞灰焓。经过整理得：001afaIIII........................................（2.26）在计算烟气焓的过程中，需要用到烟气各种成分的平均定压比热容，因此为了方便计算，将各个成分的平均定压比热容拟合成一系列关于温度的公式。图2.1为根据数据绘制的散点图。依据散点图可以拟合出烟气各种成分的平均定压比热容与温度的关系。0200400600800100012001400160018001.41.61.822.22.42.6温度/℃平均定压比热容/kJ(/m3*℃)H2on2airco2（a）气体（b）飞灰图2.1烟气中各个成分的平均定压比热容与温度的关系2.2.4热负荷不均匀系数炉膛热力计算属于零维计算，在计算过程中实际上忽略的不均匀性，假定炉内的所有物理量都是均匀分布的，所以得到的炉膛出口烟温和壁面热负荷均是平均值。
吉林大学硕士学位论文18图2.2四角布置燃烧器固态排渣煤粉炉的gr值图2.3中曲线表示炉膛不同相对高度情况下，沿炉膛宽度方向的热负荷不均匀系数分布。其中曲线1,2,3分别指燃烧器区域，炉膛区域，炉膛出口区域。图a代表四角布置燃烧器，图b代表前墙布置燃烧器两侧墙的热负荷不均匀系数，图c代表前墙布置燃烧器前后墙的热负荷不均匀系数。（a）（b）（c）图2.3不同燃烧器布置方式固态排渣煤粉炉的kr值对于不同墙面之间的热负荷不均匀系数主要是取决于燃烧器布置的位置，同时单双炉膛锅炉结构的不同也对不同墙面之间的热负荷不均匀系数存在一定的影响。根据本文研究对象情况，仅对单炉膛锅炉进行介绍，见表2.3。表2.3不同墙面之间的热负荷不均匀系数燃烧器布置位置前墙不均匀系数侧墙不均匀系数后墙不均匀系数前墙0.81.01.2两侧墙1.2-0.31（b/a）1.31-0.2（a/b）1.2-0.31（b/a）前后墙（油炉）1-0.1（b/a）1.11-0.1（b/a）四角1.01.01.0层燃1.01.01.0注：a代表炉膛宽度；b代表炉膛深度
【参考文献】：
期刊论文
[1]科技创新助力构建国家能源新体系[J]. 肖宇,彭子龙,何京东,刘中民. 中国科学院院刊. 2019(04)
[2]水冷壁涂层界面热应力分析[J]. 许文龙,李润璞. 能源与环保. 2018(08)
[3]中国煤炭工业协会发布《2017煤炭行业发展年度报告》[J]. 煤矿开采. 2018(02)
[4]热偏差和流量偏差对1000MW超超临界锅炉水冷壁壁温影响的研究[J]. 葛学利,张忠孝,范浩杰,商显耀,董建聪. 中国电机工程学报. 2018(08)
[5]超超临界直流锅炉垂直管屏水冷壁壁温分布特性[J]. 何洪浩,李文军,曾俊,谢国鸿,彭敏,段学农,杨益. 动力工程学报. 2017(04)
[6]超超临界二次再热直流锅炉水冷壁水动力特性研究[J]. 张威,闫凯,王欢,车得福. 热能动力工程. 2016(08)
[7]大容量超超临界锅炉水冷壁壁温特性研究[J]. 商显耀,张忠孝,董建聪,范浩杰. 锅炉技术. 2016(01)
[8]锅炉水冷壁爆管事故的分析[J]. 田学军. 锅炉技术. 2015(02)
[9]1000MW超超临界锅炉水冷壁壁温计算[J]. 滕叶,张忠孝,朱明,周托. 能源研究与信息. 2014(04)
[10]1000MW超超临界塔式锅炉炉内水冷壁壁温计算研究[J]. 朱明,张忠孝,周托,赵超,滕叶. 动力工程学报. 2012(01)
硕士论文
[1]W型火焰锅炉水冷壁大面积变形的仿真分析及治理[D]. 杨存攀.华东理工大学 2017
[2]600MW超临界直流锅炉水冷壁水动力特性研究[D]. 郭会军.华北水利水电大学 2015
[3]电厂煤粉锅炉水冷壁管爆管分析与防护措施研究[D]. 郭巍.华东理工大学 2015
[4]电站锅炉典型失效机理与防护措施[D]. 刘昱杰.北京化工大学 2014
[5]700℃超超临界锅炉水冷壁壁温特性研究[D]. 刘旭聃.上海交通大学 2014
[6]基于熵理论的煤炭产业可持续发展研究[D]. 郑婷婷.太原理工大学 2010
本文编号：2925886
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