增压锅炉热力性能参数变化规律及动态性能研究

发布时间：2017-06-17 08:37

  本文关键词：增压锅炉热力性能参数变化规律及动态性能研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】： 增压锅炉技术是大型蒸汽动力装置关键技术之一，其热力性能参数变化规律和动态特性与常规锅炉有很大的差别。本文以ΚΒΓ4型增压锅炉为研究对象，通过理论分析及计算，对增压锅炉涉及的相关理论问题进行了机理层位的分析和解读。 本文结合船用常压锅炉型号研制的经验，借助现场勘验及实船运行数据，运用传热学、燃烧学等基础理论，首次绘制出增压锅炉理论图、初步确定了适合增压锅炉的热力计算方法、完整系统地进行了增压锅炉全负荷及部分负荷的热力计算；通过理论分析及计算，得出了稳定工况下锅炉主要性能参数随负荷的变化规律，对增压强化燃烧、传热与流动机理从理论层位上进行了解读；借助集总参数法，建立了增压锅炉各分部参数系统的动态仿真数学模型，应用大型仿真软件进行了数字仿真研究，，得出了增压锅炉动态性能变化规律。上述研究为了解增压锅炉装置热动力学特性，寻求改善设备动、静态品质和提高锅炉对外界负荷适应能力提供了一定的理论依据。 根据理论分析和仿真计算得到以下结论：本文所确立的传热计算方法基本适合增压锅炉的热力计算，但需借助陆试平台及实船测实数据作进一步修正；增压锅炉低负荷运行时过热蒸汽温度较低，导致锅炉装置及整个动力系统的经济性下降，应在结构上进行改进，设计成半辐射式过热器，使增压锅炉在各种负荷下都能提供较为稳定的过热蒸汽温度；ΚΒΓ4型增压锅炉进、排气管路阻力较大，导致涡轮增压机组没有功率平衡点，在各种工况下都需要涡轮增压机组辅助汽轮机补充功率；锅炉启动时燃料量增加，锅炉的启动时间缩短，但是瞬时升压速度增加；在外部参数扰动时，过热器侧烟气和蒸汽参数反应最为迅速和强烈。
【关键词】：增压锅炉 热力性能参数 热力计算 动态特性 数字仿真
【学位授予单位】：哈尔滨工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：TK221
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-16
• 1.1 概述10-12
• 1.2 增压锅炉装置技术现状12-14
• 1.2.1 国外技术现状12-14
• 1.2.2 国内技术现状14
• 1.3 课题的意义14-15
• 1.4 本文主要研究内容15-16
• 第2章 船用增压锅炉热力计算方法有关问题研究16-42
• 2.1 增压锅炉理论图的绘制17
• 2.2 增压锅炉热平衡研究17-26
• 2.2.1 增压锅炉中的热量平衡17-19
• 2.2.2 负荷变化时涡轮增压机组热平衡研究19-24
• 2.2.3 增压锅炉热平衡计算实例24-26
• 2.3 增压锅炉炉膛热力计算方法研究26-36
• 2.3.1 锅炉机组热力计算标准方法27-28
• 2.3.2 船用简化计算方法28-29
• 2.3.3 苏联科学院动力研究所的计算方法29-30
• 2.3.4 苏联中央锅炉透平研究所(ЦКТИ)计算方法30-32
• 2.3.5 全苏热工研究所—科学院动力研究所的计算方法32-33
• 2.3.6 船用“КВ76”计算方法33-34
• 2.3.7 几种炉膛热力计算方法比较与分析34-35
• 2.3.8 增压锅炉炉膛热力计算实例35-36
• 2.4 增压锅炉对流受热面传热计算中相关问题研究36-41
• 2.4.1 对流蒸发管束传热系数36-37
• 2.4.2 对流蒸发受热面管束的划分37-38
• 2.4.3 烟气流速的计算38-39
• 2.4.4 增压锅炉对流蒸发管束热力计算实例39-41
• 2.5 小结41-42
• 第3章 船用增压锅炉热力性能参数变化规律研究42-55
• 3.1 炉膛容积热负荷、增压比、蒸汽产量变化规律42-43
• 3.2 过热蒸汽温度及经济器出口水温变化规律43-46
• 3.3 炉膛理论燃烧温度及炉膛出口烟温变化规律46-47
• 3.4 涡轮增压机组性能参数变化规律47-49
• 3.5 增压锅炉热损失及效率变化规律49-51
• 3.6 管束传热与流动特性变化规律51-53
• 3.7 小结53-55
• 第4章 船用增压锅炉动态数学模型的建立55-73
• 4.1 增压锅炉动态特性分析及仿真的目的和意义55-57
• 4.2 增压锅炉动态数学模型的特点57-59
• 4.3 增压锅炉数学建模步骤59-60
• 4.4 增压锅炉启动过程的建模分析60-62
• 4.5 增压锅炉变工况过程的建模分析62-72
• 4.5.1 增压锅炉炉膛动态数学模型62-65
• 4.5.2 锅炉蒸发系统动态数学模型65-70
• 4.5.3 过热器动态数学模型70-71
• 4.5.4 经济器动态数学模型71-72
• 4.6 小结72-73
• 第5章 动态仿真结果及分析73-78
• 5.1 启动工况模拟仿真及结果分析73-75
• 5.2 变工况过程模拟仿真及结果分析75-77
• 5.3 小结77-78
• 结论78-80
• 参考文献80-84
• 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果84-85
• 致谢85-86
• 个人简历86

【引证文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 于文轩;唐胜利;;船用增压锅炉的模块化仿真研究[J];机电设备;2008年03期

2 张晓云;王元慧;李淑英;苗安立;;船用增压锅炉动态特性仿真研究[J];计算机仿真;2010年07期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 张静巧;船用增压锅炉燃烧控制系统研究[D];哈尔滨工程大学;2009年

中国硕士学位论文全文数据库 前5条

1 曹和平;增压锅炉过热器动态性能仿真研究[D];哈尔滨工程大学;2010年

2 张国磊;船用增压锅炉稳态性能计算及动态过程仿真[D];哈尔滨工程大学;2008年

3 于广;舰船锅炉蒸汽动力装置多目标控制问题的研究[D];哈尔滨工业大学;2009年

4 艾博;增压锅炉用余热锅炉热力性能研究[D];中国舰船研究院;2011年

5 付强;增压锅炉用涡轮增压机组的性能匹配仿真研究[D];哈尔滨工程大学;2011年

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本文编号：457805