超临界循环流化床锅炉垂直并联内螺纹管内两相流不稳定性的研究

针对600 MW超临界循环流化床(CFB)锅炉水冷壁管在低质量流速条件下的水动力特性,进行了垂直并联内螺纹管内两相流不稳定性的试验研究,得到了不同条件下的水动力特性曲线和压力降、密度波2种脉动的典型脉动曲线.在试验参数范围内,分析了系统压力、质量流速、进1:2过冷度和上游可压缩容积对两相流不稳定性的影响.根据试验结果,采用均相流模型得到了不稳定发生的界限关系式,为超临界CFB锅炉垂直并联内螺纹管水冷壁的设计与安全运行提供了依据.     

600MW超临界CFB垂直并联内螺纹管两相流压力降不稳定试验研究

在600 MW超临界CFB水冷壁变负荷实际运行条件下,以水冷壁实际采用的Φ28.6×5.8 mm的4头内螺纹管为研究对象,在高压汽水两相流回路上对垂直并联管中汽液两相流压力降型不稳定进行了试验研究.确定了压力、质量流速、进口过冷度以及上游可压缩容积对垂直并联内螺纹管两相流压力降型脉动的影响.结果表明,随压力增大,发生脉动的临界热负荷增加,界限干度逐渐升高,系统稳定性增强,脉动周期先变长后变短,脉动的振幅逐渐减小.本试验中,当压力P＞6 MPa时,就不再有压力降脉动发生;随着质量流速的增加,脉动发生的界限热负荷升高,而脉动的周期减小;进口过冷度对密度波脉动呈现单值性影响,随进口过冷度增加,界限热负荷单调增加,界限干度的变化表现出不同的趋势,在较低的质量流速下,随着过冷度的增加,界限干度单调下降;在较高的质量流速下,随着过冷度的增加,界限干度单调上升;上游可压缩容积对界限热负荷的影响较小,随充气比的增大,脉动的周期和幅值逐渐增大.     

600MW超临界压力直流锅炉启动工况水动力稳定性分析

文中介绍正在研制的国产600MW超临界变压运行直流锅炉水冷壁结构特点和启动过程。通过理论分析，得到了分析水冷壁水动力稳定性的准则方程式。根据锅炉的实际运行工祝，在高压汽水两相试验台上，进行了螺旋管圈水冷壁倾斜管中水动力不稳定性的试验研究。其参数为P＝2～4MPa，质量流速G＝600～1200kg/m2s，入口过冷度△tsub=10～120°C，热负荷0～650kw／m2，管径20×2mm，螺旋升角α＝14°。在上述参数范围内，研究了压力、质量流速、入口过冷度、热负荷及热负荷分布、进口和出口节流、可压缩容积对螺旋管圈水动力不稳定性的影响。由试验得出的计算公式，分析计算了锅炉水动力稳定性边界，在最小直流工祝时可能会出现压力降型脉动。     

超临界W型火焰锅炉垂直水冷壁水动力特性研究

对超临界W型火焰锅炉垂直水冷壁的水动力特性进行研究,首先对锅炉应用的材料为SA-213T12的ф31.8mm×5.5mm四头优化内螺纹管在试验台进行阻力特性研究,得到摩擦阻力系数λ。根据摩擦阻力系数λ及运行参数,计算某电厂600 MW超临界机组直流锅炉炉膛垂直水冷壁的阻力特性、流量偏差及热负荷偏差,并对水冷壁的水动力特性进行分析研究。     

600MW超临界压力直流锅炉水冷壁水动力不稳定性的研究

本文阐述了在西安交通大学高压汽水试验回路上进行的螺旋管圈水冷壁倾斜管中水动力不稳定性的试验研究。试验参数为P=2～14MPa,质量流速G=600～1200kg/m~2·s,入口过冷度△t_(sub)=20～120℃,热负荷0～650kW/m~2,管径φ20×2mm,螺旋升角α=14°。在上述参数范围内,研究了压力、质量流速、入口过冷度、热负荷及热负荷分布、进口和出口节流、可压缩容积对螺旋管圈水动力不稳定性的影响。试验表明在螺旋管圈中存在压力降型、密度波型和热力型脉动。根据试验和理论分析得到了计算压力降型和密度波型脉动起始边界的无因次方程组。对实际的原型锅炉水冷壁水动力稳定性进行了分析计算,得到了稳定的边界值,为600MW超临界变压运行直流锅炉水冷壁的设计与运行提供了可靠的依据。     

600 MW超临界锅炉垂直水冷壁节流方式比较

600MW变压运行超临界锅炉设计方案采用垂直上升内螺纹管水冷壁，根据水动力计算结果，对所采用的一级与二级节流方式作了分析比较，认为两种节流方式均可满足水冷壁的安全运行。     

变压运行600MW超临界锅炉垂直水冷壁计算特性

阐述了600MW超临界锅炉垂直水冷壁特点和设计要求。根据国内对φ28mm内螺纹管的传热与阻力特性试验以及国外的试验研究，详述了水冷壁的质量流速、出口温度、过热度及许可温差的选取。     

超临界压力锅炉水冷壁倾斜并联内螺纹管内两相流不稳定性的试验研究

针对国产首台600 MW超临界机组在亚临界压力条件下的水动力特性,进行了倾斜并联内螺纹管内的汽液两相流不稳定性试验研究,观察到压力降型和密度波型两种类型的脉动。探讨了影响不稳定性的主要参数。并给出了发生不稳定性的阈值。试验表明:在超临界锅炉滑压运行设计参数条件下,水冷壁管内不会发生两相流不稳定性。图11表1参7     

超超临界锅炉水冷壁传热特性和温度偏差

叙述了变压运行超超临界锅炉水冷壁的运行特点,传热恶化、温度偏差与水动力稳定性的国内外研究结果,提出了对垂直内螺纹管水冷壁质量流速的选取和水动力不稳定性校核的看法.     

电站锅炉水冷壁管水动力和传热特性的试验研究方法

介绍了电站锅炉水冷壁管水动力和传热特性研究的试验方法,阐述了其中采用的电加热试验管段和实炉辐射加热水冷壁管等方法,对各种试验方法的特点进行了比较和分析,并给出了1000MW超超临界压力塔式直流锅炉螺旋管圈水冷壁管水动力和传热特性实炉试验研究和水动力试验台试验的结果．这些结果可作为水冷壁系统设计中的参考依据．     

超临界锅炉垂直管屏水冷壁变压运行特性分析

针对1 000 MW超超临界机组锅炉内螺纹管垂直管屏水冷壁变压运行特性进行了理论分析.重点分析了低质量流速下的水冷壁热偏差对流量偏差的影响关系和内螺纹管传热特性以及直流锅炉水冷壁强制流动特性被自然循环特性部分低偿的流动特性.     

超超临界垂直管圈锅炉水冷壁汽温偏差及节流圈调整方案研究

为解决660 MW超超临界锅炉垂直管圈水冷壁汽温存在偏差、温度波动大和水冷壁出现横向裂纹等问题,进行了试验研究和水动力计算。根据锅炉设计方案,建立了某电厂锅炉流动网络系统的水动力计算数学模型,并在锅炉水冷壁上铺排工质温度测点;根据实炉测量数据,对1号机组270 MW负荷时炉内热负荷和热偏差的分布进行了计算分析;然后调整了节流圈的布置方案,计算调整后的水动力和流动不稳定性。结果表明：调整后出口汽温更加均匀,调整后的方案能更好地防止汽温波动,且不会发生脉动;节流圈调整后中高负荷下的垂直管圈水冷壁汽温分布更均匀,汽温偏差问题明显改善。     

超超临界锅炉垂直水冷壁的结构特点和水动力特性

叙述了超超临界锅炉垂直水冷壁的结构特点和水动力特性,并介绍了内螺纹管垂直管圈水冷壁主要设计参数的选取原则和水动力稳定性的判别方法。     

超临界W火焰锅炉壁温超温分析

以某厂超临界W火焰锅炉在运行过程中出现的水冷壁管超温现象为例,从水动力稳定性影响的因素如质量流速、压力、干度、热负荷、流量补偿性等方面来进行超温爆管案例分析,并对锅炉提出了改造措施.改造后,水冷壁管超温现象得到了较好的控制.     

超临界W火焰锅炉炉内过程数值模拟

针对东方锅炉（集团）股份有限公司开发的600MW低质量流速垂直管圈超临界“W”火焰锅炉进行全炉膛炉内过程的数值模拟,计算结果表明：炉内流动、炉膛再热器热偏差及炉膛出口氧量的分布与同类型锅炉实测趋势相吻合。数值模拟作为试验研究的补充在一定程度上是可以信赖的,同时可以帮助我们对一些物理现象进行深入分析和探讨,加深理解。计算预测了炉膛出口污染物的排放,得到的炉膛水冷壁壁面热流修正后可以直接用于锅炉的水动力计算。     

600MW超临界循环流化床锅炉运行优化试验研究

在600 MW超临界循环流化床(CFB)锅炉上完成了一系列试验。试验包括60 m高CFB冷模试验、600 MW超临界CFB锅炉炉内(包括外循环系统)燃烧与传热均匀性试验以及水冷壁传热特性试验,分别研究了60 m高CFB冷模试验提升管内气固浓度分布、给煤均匀性对600 MW超临界CFB锅炉炉膛出口烟气成分均匀性的影响、二次风射程随负荷变化规律;分析了100%负荷下600 MW超临界CFB锅炉水冷壁汽水温度分布特性,并通过水冷壁背火侧壁温分析了水冷壁壁面气固流动特性、热流密度特性。通过这些试验研究发现炉膛上部(距布风板40 m以上)气固浓度随着炉膛高度的增加仅轻微增加;炉膛底部风煤混合对炉膛出口的烟气成分有强烈影响;通过测量水冷壁背火侧壁温可以分析获得炉内水冷壁壁面附近多项热力参数。     

600 MW超临界W火焰锅炉防超温燃烧调整试验研究

分析了云南华电镇雄发电有限公司2号600 MW超临界W火焰锅炉水冷壁出现频繁超温的原因,并据此进行了二次风配风、煤粉粒度和一次风压力等方面的燃烧调整试验.结果表明:水冷壁超温是由于配风模式的不合理和炉内燃烧不稳定共同作用而引起的;经燃烧调整后,水冷壁的超温问题得到有效解决,炉内热负荷的分布更加均匀,炉膛负压波动减小,火检信号稳定,火焰电视清晰可见,燃烧更加稳定.     

600MW锅炉水冷壁温度场计算外边界条件的确定

以上海石洞口第二发电厂引进的由瑞士SULZER和美国CE公司联合设计的600MW超临界变压运行直流锅炉为研究对象,消化吸收引进技术,确定了600MW超临界压力锅炉水冷壁温度场计算中的外边界条件,并与内边界条件研究(倾斜管及垂直管管内传热特性研究)相结合,找到了进行600MW超临界压力锅炉水冷壁温度场计算的新方法.     

600MW锅炉水冷壁温度场计算边界条件的确定

以上海石洞口第二发电厂引进的由瑞士SULZER和美国CE公司联合设计的600MW超临界变压运行直流锅炉为研究对象,消化吸收引进技术,确定了600MW超临界压力锅炉水冷壁温度场计算中的外边界条件,并与内边界条件研究（倾斜管及垂直管管内传热特性研究）相结合,找到了进行600MW超临界压力锅炉水冷壁温度场计算的新方法。     

东锅首台660MW超超临界锅炉技术特点

介绍了东方首台600MW等级超超临界锅炉一大唐宁德电厂二期工程2×660MW超超临界本生直流锅炉的主要技术特点。该锅炉采用低NOx旋流燃烧器和前后墙对冲燃烧方式;布置有燃尽风（OFA、SFA）实现沿炉膛高度方向空气分级燃烧;采用内螺纹管螺旋管圈式水冷壁;尾部双烟道结构,利用烟气挡板调节再热汽温。锅炉的运行实绩和试验结果表明：锅炉具有良好的可靠性和经济性,汽温和汽压达到额定值,锅炉效率高,燃烧稳定,低负荷不投油稳燃性能好,NOx排放浓度明显低于其它燃用同类煤种的锅炉。