低温省煤器与暖风器联合系统中暖风器防冻技术

针对低温省煤器与暖风器联合系统中,暖风器在环境温度较低、机组低负荷运行时,易出现换热管冻裂、暖风器系统无法投运的问题,分析了暖风器换热管冻裂的原因,并从结构和系统2方面提出了加厚暖风器换热管弯头,提高换热管内设计工质流速,增设快速放水系统,增设压缩空气吹扫装置以及顺流、逆流切换运行等暖风器防冻改进措施,对于已投运的低温省煤器与暖风器联合系统可通过运行控制降低暖风器冻裂风险。同时,以某600 MW机组二次风暖风器防冻改造为例,在分析暖风器换热管冻裂原因及改进方法的基础上,考虑不同机组所处地区环境温度差异以及防冻要求的不同,提出暖风器防冻设计原则,可为低温省煤器与暖风器联合系统改造提供参考。     

变负荷条件下太阳能吸热器内非稳态流量分配计算模型

针对变负荷条件下太阳能水工质吸热器内出现的流量分配不均现象,建立用于分析非稳态条件下并联管内流量分配特性的计算模型。该模型通过在离散控制方程中引入时间项计算在云层遮挡、昼夜变换等变负荷条件下吸热器内工质参数的非稳态变化过程;通过对集箱及各支管内的流动区域进行统一的网格划分和耦合求解,考虑了表面热流分布和集箱-支管结构对流量分配的综合影响。利用现有文献中的实验数据对模型进行了验证。利用模型研究了非均匀热流分布对吸热器内流量分配的影响,模拟了入口压力、入口温度、表面热流密度等发生阶跃扰动后吸热器内流量分配特性的动态变化,发现在非稳态过程中各支管流量分配往往会出现急剧恶化,给吸热器正常运行带来极大安全隐患。     

锅炉集箱系统并联管组流量不均匀性与热负荷间的关系

锅炉集箱系统设计结构的多样性,使得其中受热并联管组内流体的流动特性也趋于复杂化。确保并联管组内的流体具有良好的流动特性是集箱系统安全运行的保证。通过创建一种集箱系统的水动力特性分析模型,研究热负荷分布不均匀性对并联管组流量分配不均匀性的影响,并对其变化关系式进行了理论推导,同时给出分析实例。分析结果表明：在单相状态或摩擦阻力校正系数可视为常数的汽水两相状态下,集箱系统内各并联管的分配流量与其平均密度间总体上呈二次函数变化关系,且单相水和两相状态下并联管的分配流量随其热负荷的增加而增加,单相蒸汽状态下并联管的分配流量随其热负荷的增加而减小。     

降低燃煤锅炉再热器受热面热偏差的方法

为了降低高温再热器管子的热偏差,避免再热器超温爆管,重点分析了降低管间和屏间热偏差的方法,结果表明:在降低管间热偏差方面,集箱内径每增加5%,集箱流量不均匀系数可降低约12%;相对于单进单出的集箱布置方式相比,单进双出的集箱的静压分布与烟气热负荷趋势更加相近,可有效的降低屏间的热偏差。     

锅炉过热器与再热器流量分配的非线性数学模型及壁温计算方法

根据并联管组各根管子进、出口降之间的关系,并考虑到分配集箱与汇集集箱中流体的静压变化,建立了锅炉过热器、再热器流量分配的非线性数学模型。该模型所使用的经验参数较少,具有较高的计算精度,并可求出每根管子中的工质流量。各根管子上的热负荷分布已知后,再考虑到流量分配特性,即可确定需要进行壁温校核的危险部位及其壁温。此方法克服了目前常用的电厂锅炉壁温计算方法中核核点工质流量与热负荷并一定互相对应的缺点。针对蒲城电厂330MW燃煤直流锅炉1号过热器的改造方案,利用本文提出的方法与电厂锅炉常用的壁温计算方法分别计算了100％与50％锅炉运行负荷下危险部位的壁温。结果表明,所有校核点的壁温均有在管材所允许的范围之内。     

超临界W型火焰锅炉垂直水冷壁低质量流速条件下热敏感性研究

针对600MW超临界W型火焰锅炉垂直管圈水冷壁在低质量流速下的热敏感特性,对六头内螺纹管垂直水冷壁600MW超临界W型火焰炉热敏感性系数进行研究,分析了干度、热负荷、质量流速及压力等关键参数对超临界W型火焰锅炉内螺纹管垂直水冷壁流量敏感性系数和出口焓敏感性系数的影响规律,并计算和分析了该锅炉水冷壁在不同锅炉负荷下的温度偏差及出口焓值偏差。结果表明随热负荷增大,流量敏感性系数正向增大,锅炉水冷壁自补偿特性增强,出口焓值敏感性系数减小;流量敏感性系数随着质量流速的增大而减小,当质量流速超过一定值时,流量敏感性系数为负,锅炉水冷壁呈现负流量响应特性;质量流速增大,水冷壁出口焓值受热负荷扰动的影响也逐渐减弱;压力的升高有利于锅炉水冷壁水动力稳定性的增强;随干度增大,锅炉自补偿特性减小,出口焓值敏感性系数为正向增大,出口焓值偏差随着干度的增大而增大。研究结果对超临界W型火焰锅炉的安全运行、防止水冷壁爆管具有重要意义。     

超临界“W”火焰锅炉水冷壁的优化设计

阐述了超临界"W"火焰锅炉水冷壁的优化设计。针对超临界锅炉垂直管屏水冷壁运行中出现的热偏差较大和必须降低流动阻力的要求,以及"W"火焰锅炉由于炉型结构和水冷壁系统复杂,不便于采用螺旋管圈和炉内热负荷分布复杂的问题,根据实际运行数据、试验数据以及计算数据,论证了提高超临界"W"火焰锅炉性能的主要技术措施。包括:改进现有"W"火焰炉型结构,提高"W"火焰炉型对超临界压力下工质热物性的适应性能,避免现有2种炉型运行缺陷的叠加,掌握热负荷分布变化和水冷壁流量分配的一致性关系,控制水冷壁出口的温度和温度偏差,改进正流量补偿特性对水冷壁工质温度偏差的抑制作用的有限性,采用优化内螺纹管垂直管屏水冷壁和低质量流速等。     

600 MW超临界CFB锅炉的水动力计算

在较低的质量流速条件下,对600 MW超临界循环流化床(CFB)锅炉采用一次垂直上升的奥氏体钢光管、碳钢光管、四头内螺纹管、单头内螺纹管的水冷壁管进行了水动力计算。结果表明:(1)降低水冷壁管的摩擦阻力系数可以减缓热偏差,并降低总压降;(2)随着偏离中心管距离的增加,4种水冷壁管的热偏差均降低,摩擦压降、加速压降也逐渐降低,而重位压降逐渐增加;(3)随着偏离中心管距离增加,4种水冷壁管的流量偏差变化趋势不同,奥氏体钢光管的流量偏差逐渐降低,碳钢光管的流量偏差先增加后降低,而四头内螺纹管和单头内螺纹管的流量偏差都逐渐增大。     

超临界及超超临界锅炉水冷壁壁温偏差研究

根据国内超临界锅炉的实际运行数据和超超临界锅炉的设计数据,研究了影响其水冷壁壁温偏差的主要因素。重点研究了水冷壁受热偏差、质量流率、工质焓增、变压运行、工质热物理特性等对于螺旋管圈水冷壁和垂直管屏水冷壁壁温偏差的影响关系；分析了控制超超临界锅炉水冷壁壁温偏差的技术措施：采用内螺纹管,降低水冷壁管外烟气侧热负荷和热偏差,适度控制质量流率的裕量,合理控制下辐射区和上辐射区水冷壁的工质焓增,采用节流圈调节流量偏差和利用垂直管屏在低质量流率下的正流量补偿特性等措施,可有效控制超临界和超超临界锅炉水冷壁的壁温偏差。     

组合式相变材料吸热器热性能研究

针对NASA 2kW高温相变吸热器采用单-熔点的相变材料出现的问题，提出了由3种相变温度不同的相变材料组成的组合PCM吸热器模型，建立了相应的物理模型，给出了数值求解方法，计算了换热管最大温度、工质出口温度、换热管总PCM熔化率等结果。并与单一PCM换热管吸热器进行了比较分析，说明采用组合PCM换热管可以很好地提高吸热器的性能，减少工质温度被动、减少吸热器质量。计算结果可用于指导吸热器的设计。     

换热器总传热量偏差的数值模拟研究

应用理论分析和数值模拟的方法，研究了换热器因各股流道流速分布不均匀而造成的总传热量偏差。研究结果表明，在恒壁温的条件下，当各流道流体流速不均匀程度达到4倍时，换热器的总传热量偏差在3%以内，而进出口压降将增加约23%。     

高压加热器管束振动机理简析

高压加热器是电站机组中重要的辅机设备之一.为了确保高压加热器在高参数下的安全可靠地运行,对高压加热器的关键部件管束进行流体振动分析是十分必要的.在管壳式换热器内,因流体的流动而诱发管束振动的四个机理是:漩涡脱落,紊流抖振,流体弹性不稳定性和声共振.现从分析高压加热器内部结构着手,根据高压加热器的工作原理和实际工况,分别...     

加热器挡水板结构可靠性分析

加热器是发电厂常见的换热设备,加热器壳体内尾部的挡水板对于缓冲较高流速的疏水冲刷,并使疏水经过缓冲平稳地注入具有重要作用。由于来自管道的疏水流速较高、冲击力较大,且在特定的激振频率下,会使挡水板的振幅增大,产生应力变化。为确定挡板的受力,应对挡水板结构进行应力和疲劳分析,通过对流体冲击载荷的计算,才能确定牢固且合理的挡板结构。     

超临界锅炉屏式过热器间隔管爆管原因分析及对策

华能瑞金电厂新建1号超临界350 MW机组锅炉屏式过热器间隔管两次爆管,分析认为主要原因是间隔管在末级过热器出口汇集集箱上的2个接管未开孔,致使管内蒸汽流动不畅,造成管子短时超温所致。对此,提出了对集箱、管子内部清洁度进行检查,运行中密切监测、防止超温等措施,实施后效果良好,有效地控制了爆管的再次发生。     

发夹式换热器大温差启动研究

简要介绍了发夹式换热器工作原理及结构优势,在高温高压工况条件下,冷热流体进行大温差换热,通过数值模拟研究冷态启动过程中:管内空置时,壳侧为注满低温热流体状态,高温热流体以小流量缓慢注入换热器内与低温热流体混合,研究壳侧流量对壳侧温升速率的影响;当壳侧温度达到需要高温时,管侧进入冷流体,模拟冷流体温升变化与流量的关系;强度方面通过对换热管及管板进行防冲击热应力分析,对管板以及整个换热器承受温差冲击时进行设备安全性评估;最终保证换热器在大温差情况下的启动安全性。     

高加换热管壁厚减薄分析与IUT检测技术

对给水加热器内换热管的劣化诊断,缺少可追踪的检查方法。为此,将具有可靠详实检查记录的IUT技术与对设备健全性判断技术相结合,使分析电厂设备的使用年限及相关的劣化诊断成为可能。为了延长给水加热器的使用年限,可应用以设备管理为宗旨,以IUT检查技术为基础的换热管诊断技术。     

新型平板热管相变蓄热器蓄放热性能分析

采用石蜡作为蓄热换热介质,将新型平板热管作为换热元件以强化换热,并在平板热管两侧平面添加纵向翅片,设计了一套热管式相变储热换热器实验装置,对相变蓄热换热器的蓄、放热特性进行了实验研究。测定了石蜡的温度分布随时间变化的规律;改变充、放热流体工况,分析了不同流量和流体温度对蓄放热过程的影响。通过分析发现,新型平板微热管阵列在相变蓄热器的蓄放热过程很好地发挥了强化传热元件的作用,蓄热过程中,传热流体温度越高,相变材料的熔化速率也越大;放热过程中,相同的流体温度下,随着流体流速的增大,蓄热器的放热速率逐渐增加。实验结果表明,新型平板热管蓄热器蓄放热效果良好。     

电厂空冷塔内外压力场与温度场分析

对侧风条件下空冷塔内外的空气动力场进行了数值模拟,分析了塔外速度分布、压力分布,并与相应条件下理想流体圆柱绕流的情况进行了比较。计算结果显示了不同侧风风速条件下空冷换热器水温降沿周向的变化以及塔内温度分布的变化,指明了侧风影响空冷塔运行的主要部位和特点。     

新型叠片热交换器的实验研究及其在大,中型电机中的应用

考虑到大、中型电机上现行铜丝绕簧式热交换器的诸多缺点,对新型叠片热交换器进行了实验研究。本文介绍了这种新型热交换器的特点和参数。它最突出的优点是散热面大、重量轻。在加热风洞内对该种热交换器的传热系数.阻力压降等进行了系统的实验。给出了风洞试验装置和传热系数、风阻压降与风速的关系曲线。进行了真机实测,分析了片距对散热面、传热系数和风速的影响。用表格列出了新旧热交换器的使用结果。     

轴向通风内置式永磁同步电机流固耦合传热计算分析

压缩机用内置式永磁同步电机(IPMSM)由于工作场合空间的限制,需要满足更高的功率密度要求,其温升成为亟待解决的问题。以一台7.5 kW IPMSM为例,基于计算流体力学和流固耦合传热理论,设计并分析了一种轴向通风式的冷却结构。在机壳开有通风槽、转子安装风刺并开有通风孔的情况下,研究了电机内部的流体流动特性,分析了进风口数目对流体流动的影响。得出了电机各部件温升分布规律,并比较了有无风刺以及增加进风口数目对电机散热的影响。最后制作了一台12极54槽轴向通风IPMSM,通过样机试验数据验证了此冷却结构的有效性。