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电站锅炉受热面高温积灰的数值模拟(英文)

中国电机工程学报 2004年第10期24卷 219-223页

作者：庞力平孙保民 Martha E Salcudean 华北电力大学(北京)动力工程系北京102206 加拿大卑诗大学机械系

针对某电站锅炉的炉内过程进行数值模拟。以加拿大过程仿真公司开发的软件为基础,运用流体、化学、能量和辐射模型仿真炉膛内部的燃烧过程;运用辐射和对流换热模型仿真沿水平烟道的过热器热交换过程。通过对温度场和速度场的模拟计算,... 详细信息

针对某电站锅炉的炉内过程进行数值模拟。以加拿大过程仿真公司开发的软件为基础,运用流体、化学、能量和辐射模型仿真炉膛内部的燃烧过程;运用辐射和对流换热模型仿真沿水平烟道的过热器热交换过程。通过对温度场和速度场的模拟计算,揭示锅炉炉内和高温受热面处的实际情况。仿真结果显示,温度场和速度场造成了受热面的高温积灰,仿真结果得到了实验验证。

关键词：高温受热面积灰炉内过程电站锅炉对流换热水平烟道炉膛仿真热模型过热器

某电厂汽包锅炉过热器顶棚管联箱结构优化研究

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中国电机工程学报 2014年第8期34卷 1253-1260页

作者：吕玉贤庞力平李文学华北电力大学能源动力与机械工程学院北京市昌平区102206 国电电力发展股份有限公司安全生产部北京市朝阳区100101

针对某电厂锅炉顶棚过热器频繁爆管现象,建立了与现场实际相同的几何模型,采用计算流体动力学方法对联箱内部流动情况进行数值研究。研究发现联箱三通附近由于静压分布异常,导致引入管周边的分支管静压较低,流量分配相对减少,发生传热恶... 详细信息

针对某电厂锅炉顶棚过热器频繁爆管现象,建立了与现场实际相同的几何模型,采用计算流体动力学方法对联箱内部流动情况进行数值研究。研究发现联箱三通附近由于静压分布异常,导致引入管周边的分支管静压较低,流量分配相对减少,发生传热恶化,进而发生爆管。该文提出优化的几何结构,通过对特定分支管引出方向进行调整,显著提升了并联分支管流量分配的均匀性,为电站锅炉分配联箱设计和结构优化提供一定的参考。

关键词：顶棚过热器爆管数值模拟三通集箱流量分配结构优化

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高温熔盐储能提高二次再热机组灵活性研究

中国电机工程学报 2021年第8期41卷 2682-2690页

作者：庞力平张世刚段立强电站能量传递转化与系统教育部重点实验室(华北电力大学) 北京市昌平区102206

针对某660MW超超临界二次再热机组,提出通过一次和二次高再冷段抽汽高温熔盐储能和高温熔盐换热器替代高压加热器的放热来提高二次再热机组运行灵活性方案。论文模拟仿真了高温熔盐储能系统在100%THA工况储热和放热过程对二次再热机组... 详细信息

针对某660MW超超临界二次再热机组,提出通过一次和二次高再冷段抽汽高温熔盐储能和高温熔盐换热器替代高压加热器的放热来提高二次再热机组运行灵活性方案。论文模拟仿真了高温熔盐储能系统在100%THA工况储热和放热过程对二次再热机组锅炉和汽轮机负荷响应特性,以及系统的热力性能变化。研究结果表明,储热过程能够提高的最大调峰量为6.82%Pe,负荷相应时间缩短600s;放热过程最大调峰量为1.82%Pe,负荷相应时间缩短1800s,能够有效改善二次再热机组响应速度。在储热和释热过程中,100%THA过程中,蓄热过程中的爬坡率为6.82%Pe,而在热释放过程中的爬坡率为1.82%Pe,分别显著提高了机组负荷爬坡率。研究结果表明,高温熔盐蓄热系统可以提高二次再热机组对电网负荷相应速率。

关键词：二次再热锅炉高温熔盐储能灵活性自动发电控制

300MW S-CO2一次再热燃煤锅炉炉膛结构设计优化

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中国电机工程学报 2020年第17期40卷 5557-5565页

作者：佟勇婧段立强庞力平华北电力大学能源动力与机械工程学院北京市昌平区102206

基于300MW一次再热分流再压缩超临界二氧化碳(S-CO2)布雷顿循环,优化锅炉受热面布置方式,为解决工质压降大和炉膛管壁温度高问题,对S-CO2锅炉炉膛进行结构设计优化,提出S-CO2锅炉炉膛可采用单炉膛双切圆、垂直管屏的结构布置方式。建立... 详细信息

基于300MW一次再热分流再压缩超临界二氧化碳(S-CO2)布雷顿循环,优化锅炉受热面布置方式,为解决工质压降大和炉膛管壁温度高问题,对S-CO2锅炉炉膛进行结构设计优化,提出S-CO2锅炉炉膛可采用单炉膛双切圆、垂直管屏的结构布置方式。建立系统性能分析模型并计算了膛侧工质压降和管壁温度并与原始方案进行了比较。结果表明:设计负荷下,优化方案过热气冷壁压降和再热气冷壁压降明显降低。优化后因工质压力损失的减小,从而使系统的发电效率上升、发电标准煤耗降低,在设计负荷下,系统标准发电煤耗减少2.8g/(kW×h)。沿炉膛高度方向,优化方案气冷壁的管外壁最高温度显著低于原始方案,优化方案有更宽的安全裕度,从而保证机组的安全运行。

关键词：超临界二氧化碳(S-CO2)循环燃煤锅炉炉膛结构设计不均匀系数

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两段式塔式太阳能腔式吸热器设计及性能分析

动力工程学报 2017年第4期37卷 313-320页

作者：王婷庞力平杨勇平华北电力大学能源动力与机械工程学院北京102206

针对一种新型两段式塔式太阳能热发电的吸热器进行几何设计,建立了呈高斯分布热流密度的条件下吸热器辐射和对流换热以及流动模型,确定了吸热器I和吸热器II受热面蛇形管管道布置方式和几何尺寸,获得了吸热器内部不同位置受热面的热流密... 详细信息

针对一种新型两段式塔式太阳能热发电的吸热器进行几何设计,建立了呈高斯分布热流密度的条件下吸热器辐射和对流换热以及流动模型,确定了吸热器I和吸热器II受热面蛇形管管道布置方式和几何尺寸,获得了吸热器内部不同位置受热面的热流密度分布情况.结合气液两相传热和流动特点确定了吸热器典型管道内部工质温度、干度、压降和沿管道流程的壁温分布规律.得出两段式塔式太阳能腔式吸热器几何结构的系统化设计流程,并对吸热器进行了热力性能分析.结果表明:两段式塔式太阳能腔式吸热器能够有效减小预热蒸发吸热器的几何尺寸,提高平均辐射热负荷的同时降低吸热器的平均温度,有效提高吸热器的热效率;多管程蛇形管道布置可使出口参数分布更加均匀,避免受热严重不均等安全问题.

关键词：塔式太阳能热发电腔式吸热器高斯分布的热流密度蛇形管联箱

燃煤发电机组灵活调峰下机炉安全状态监测与调控研究综述

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中国电机工程学报 2024年第18期44卷 7178-7199,I0009页

作者：杜小泽张璇庞力平卫慧敏电站能量传递转化与系统教育部重点实验室(华北电力大学) 北京市昌平区102206

“双碳”背景下新能源大量接入电网,燃煤发电机组承担调峰任务,长期处于瞬态运行过程,其灵活运行水平需进一步提升,但深度调峰与快速变负荷使机组运行可靠性下降,机组灵活调峰能力面临设备安全性制约。该文对燃煤发电机组在灵活调峰下... 详细信息

“双碳”背景下新能源大量接入电网,燃煤发电机组承担调峰任务,长期处于瞬态运行过程,其灵活运行水平需进一步提升,但深度调峰与快速变负荷使机组运行可靠性下降,机组灵活调峰能力面临设备安全性制约。该文对燃煤发电机组在灵活调峰下安全稳定运行的研究现状进行评述。首先,综述调峰工况下锅炉换热面、汽轮机转子等部件存在的安全技术问题,明确灵活运行对机组设备安全性的影响。其次,对比分析监测温度、应力等关键运行状态参数的不同方法优缺点与适用性;针对存在的安全技术问题介绍现有的机组运行参数优化与设备结构优化方法。未来将可靠性评估与诊断、停机保温预热及智能先进控制等技术应用于燃煤发电机组的调峰运行将对其安全性提升具有重要意义。最后,对目前燃煤发电机组灵活安全运行的研究现状及面临问题进行总结。

关键词：燃煤发电机组灵活调峰快速启停状态监测安全调控

新型S-CO_(2)一次再热燃煤锅炉设计优化研究

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工程热物理学报 2021年第2期42卷 314-325页

作者：佟勇婧段立强庞力平华北电力大学能源动力与机械工程学院北京102206

针对超临界二氧化碳(S-CO_(2))一次再热燃煤锅炉受热面布置方式进行研究,提出了一种新型S-CO_(2)燃煤锅炉受热面布置方案(方案3),以不同负荷下再热气温、锅炉效率和发电效率为指标将它与现有常规燃煤电站锅炉受热面布置方式(方案1)和周... 详细信息

针对超临界二氧化碳(S-CO_(2))一次再热燃煤锅炉受热面布置方式进行研究,提出了一种新型S-CO_(2)燃煤锅炉受热面布置方案(方案3),以不同负荷下再热气温、锅炉效率和发电效率为指标将它与现有常规燃煤电站锅炉受热面布置方式(方案1)和周敬等提出的S-CO_(2)燃煤锅炉受热面布置方式(方案2)进行对比研究。结果表明:不同负荷下,方案3在维持再热气温方面表现最佳;三种方案的锅炉效率均随负荷的降低先增大,达到最高点后减小;在30%~100%设计负荷下,方案3的系统热力性能优于方案1和方案2,且方案3在60%~100%设计负荷下,发电效率均高于45.8%,明显优于现有常规燃煤电站。经济性分析结果表明,方案3具有显著的节能潜力。

关键词： S-CO2循环燃煤锅炉受热面布置炉膛优化

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电站锅炉水平侧包墙变形的试验研究

清华大学学报(自然科学版)网络.预览 2009年第5期49卷 86-91页

作者：庞力平孙保民刘宇鑫刘彤华北电力大学电站设备状态监测与控制教育部重点实验室

针对某类型锅炉水平侧包墙变形问题进行了理论分析计算和现场试验。理论计算给出了锅炉包墙区域单相情况下压降和流量分配情况,根据计算结果安排了锅炉试验方案。为了比较和发现变形原因,对出现变形一台1025t/h锅炉和没有出现变形的一台... 详细信息

针对某类型锅炉水平侧包墙变形问题进行了理论分析计算和现场试验。理论计算给出了锅炉包墙区域单相情况下压降和流量分配情况,根据计算结果安排了锅炉试验方案。为了比较和发现变形原因,对出现变形一台1025t/h锅炉和没有出现变形的一台1085t/h锅炉的启动过程进行了试验。通过比较两台锅炉启动过程升温升压、升负荷与锅炉包墙区域温度变化的关系,分析了出现变形现象的原因。结果表明:电站锅炉水平侧包墙变形主要是由于启动过程疏水不完全,造成了侧包墙下联箱的积水堵塞联箱包墙管蒸汽流通,造成侧包墙管干烧,引起该区域变形。

关键词：电站锅炉水平侧包墙变形试验壁面温度

基于“可靠性为中心的维修技术”的锅炉部件故障模式研究

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热能动力工程 2000年第6期15卷 618-620页

作者：庞力平杨昆商福民华北电力大学北京102206 长春水利电力专科学校吉林长春130000

分析了制约锅炉部件可靠性为中心的维修技术(RCM)的难点 ,提出了相应的解决办法。对锅炉RCM方法的基本问题———故障模式的研究 ,建立了用威布尔函数表示的数学模型并解释了其物理意义 ,这种模型适合于工程应用。

关键词：可靠性故障模式锅炉部件维修