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某深度调峰锅炉水冷壁管的氧化腐蚀及其机理

合肥工业大学学报(自然科学版) 2025年第1期48卷 59-64页

作者：张健王波杨平王若民胡玉璋汤文明安徽新力电业科技咨询有限责任公司安徽合肥230601 合肥工业大学材料科学与工程学院安徽合肥230009 皖能合肥发电有限公司技术部安徽合肥230041

针对某超超临界燃煤锅炉运行4×10^(4)h,深度调峰(负荷40%~45%)300 h的SA-213T2钢内螺纹水冷壁管内壁产生较严重腐蚀坑的现象,文章对腐蚀产物物相、腐蚀层的结构和形貌、微区成分进行检测,分析了腐蚀坑形成及该水冷壁管的氧化腐蚀机理... 详细信息

针对某超超临界燃煤锅炉运行4×10^(4)h,深度调峰(负荷40%~45%)300 h的SA-213T2钢内螺纹水冷壁管内壁产生较严重腐蚀坑的现象,文章对腐蚀产物物相、腐蚀层的结构和形貌、微区成分进行检测,分析了腐蚀坑形成及该水冷壁管的氧化腐蚀机理。结果表明:该水冷壁管内壁氧化层由细小的球形颗粒堆积而成、结构致密,但在腐蚀坑周围的颗粒状腐蚀产物尺寸较大、结构松散;腐蚀坑呈半封闭或敞开状,深度达150μm。水冷壁管内壁腐蚀坑主要发生氧腐蚀和氧浓差腐蚀,腐蚀速度快,腐蚀产物结构疏松;而水冷壁管内壁发生氧化腐蚀,腐蚀产物为Fe_(3)O_(4)和少量的Fe_(2)O_(3),腐蚀层结构致密,腐蚀速率慢。该水冷壁管内壁腐蚀坑可能成为锅炉的安全隐患,须予以重视。

关键词：深度调峰水冷壁腐蚀坑氧腐蚀氧浓差腐蚀

外加角钢对超临界锅炉水冷壁拉裂影响的数值模拟研究

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贵州大学学报(自然科学版) 2025年第2期42卷 64-71页

作者：王成远钱进邓传记王康周钱穆洪林杨伟贵州大学电气工程学院贵州贵阳550025 国家电投集团贵州金元茶园发电有限责任公司贵州毕节551700 中国航发贵州黎阳航空动力有限公司贵州贵阳550025

针对超临界直流炉水冷壁运行中出现的拉裂问题,以贵州金元茶园电厂660 MW超临界参数燃煤机组W火焰直流锅炉为研究对象,采用Workbench平台对炉膛标高50 m处水冷壁及鳍片在深度调峰运行模式下的温度、变形及应力分布进行了数值模拟分析。... 详细信息

针对超临界直流炉水冷壁运行中出现的拉裂问题,以贵州金元茶园电厂660 MW超临界参数燃煤机组W火焰直流锅炉为研究对象,采用Workbench平台对炉膛标高50 m处水冷壁及鳍片在深度调峰运行模式下的温度、变形及应力分布进行了数值模拟分析。基于外加角钢结构预防性检修方案,通过数值模拟对比了增加角钢结构前后水冷壁管壁的温度、变形量及应力分布的变化,验证方案的可行性。结果表明,增加角钢结构能够有效降低水冷壁等效应力和变形量,从而缓解拉裂风险。通过对这一预防性检修方案的工程实施,证明了方案在实际运行中的有效性,为超临界直流锅炉水冷壁的长周期安全稳定运行提供了重要技术支持。

关键词：超临界锅炉水冷壁拉裂外加角钢数值模拟

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600 MW调峰机组水冷壁管失效原因分析

中国特种设备安全 2025年第1期41卷 88-92页

作者：张磊张烟生李广陈耀华付检平中国特种设备检测研究院北京100029

本文以某电厂600 MW超临界机组锅炉失效水冷壁管为研究对象,利用宏观形貌分析、化学成分分析、常温拉伸性能试验、金相分析等方法对失效原因进行了分析。分析结果显示,水冷壁管失效的主要原因为运行中锅炉温差波动较大,由于结构约束造... 详细信息

本文以某电厂600 MW超临界机组锅炉失效水冷壁管为研究对象,利用宏观形貌分析、化学成分分析、常温拉伸性能试验、金相分析等方法对失效原因进行了分析。分析结果显示,水冷壁管失效的主要原因为运行中锅炉温差波动较大,由于结构约束造成热膨胀受阻,导致管壁应力集中部位在交变应力的作用下形成疲劳裂纹,进而发生开裂失效。最后对防止此类失效提出了相关建议。

关键词：超临界水冷壁温度波动疲劳裂纹

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燃煤锅炉水冷壁防高温腐蚀多元化技术浅析

电站系统工程 2025年第2期41卷 30-32页

作者：彭文进国能长源汉川发电有限公司湖北汉川431614

从现阶段火电厂实际应用情况出发,通过分析燃煤锅炉水冷壁高温腐蚀发生机理及其防治技术手段,对比各项技术的优缺点,为燃煤锅炉水冷壁防高温腐蚀技术路线的选用提供借鉴。

关键词：水冷壁腐蚀堆焊

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火电厂不同燃烧方式对水冷壁腐蚀研究现状

中国科技期刊数据库工业A 2025年第3期 096-100页

作者：杨嘉熙李建敏胡晓东樊浚嘉北方联合电力有限责任公司内蒙古呼和浩特 010050 北方联合电力有限责任公司达拉特发电厂内蒙古鄂尔多斯 014300

火力发电厂燃烧方式对水冷壁及煤粉燃烧率影响深远,为研究普通燃烧,低氮燃烧,对冲燃烧,旋流燃烧对水冷壁腐蚀的影响特性,以化学腐蚀机理与高温侵蚀机理为基础,论述不同燃烧方式对水冷壁腐蚀的研究现状,整合近年来国内外关于锅炉先进燃... 详细信息

火力发电厂燃烧方式对水冷壁及煤粉燃烧率影响深远,为研究普通燃烧,低氮燃烧,对冲燃烧,旋流燃烧对水冷壁腐蚀的影响特性,以化学腐蚀机理与高温侵蚀机理为基础,论述不同燃烧方式对水冷壁腐蚀的研究现状,整合近年来国内外关于锅炉先进燃烧方式的研究成果,探索水冷壁防腐措施,并结合电厂运行的安全、经济性,为燃煤电厂炉膛改造提供借鉴参考。

关键词：燃烧方式水冷壁影响因素

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水冷壁气化炉变工况温度及热应力分析

化工学报 2009年第10期60卷 2568-2575页

作者：林伟宁梁钦锋刘海峰于广锁龚欣华东理工大学煤气化教育部重点实验室上海200237

在实验室小型水冷壁气化炉上进行变工况气化试验,建立气化炉水冷壁的二维传热和应力模型,对气化炉变工况时水冷壁及渣层中的温度及应力变化进行了模拟计算。模拟结果表明:水冷壁及渣层中的周向应力及径向应力均随温度的升高而增大,而周... 详细信息

在实验室小型水冷壁气化炉上进行变工况气化试验,建立气化炉水冷壁的二维传热和应力模型,对气化炉变工况时水冷壁及渣层中的温度及应力变化进行了模拟计算。模拟结果表明:水冷壁及渣层中的周向应力及径向应力均随温度的升高而增大,而周向应力在数值上相对较大。在渣层-碳化硅层接触面上,随指定点与水冷管及渣钉的距离逐渐增大,等效应力迅速增大后趋于稳定;不同材料中的等效应力差异显著。

关键词：气流床气化炉水冷壁渣层热应力

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水冷壁气化炉温度分布及影响因素分析

化学工程 2007年第8期35卷 17-21页

作者：段合龙贡文政梁钦锋刘海峰王辅臣于遵宏华东理工大学洁净煤技术研究所上海200237

对气流床水冷壁气化炉炉壁的温度分布及影响因素进行了计算和分析。建立了气流床水冷壁气化炉的三维传热数学模型,运用有限元方法,计算出水冷壁的温度分布,炉壁导热主要通过渣钉完成;探讨了水冷管内工质传热系数、炉内温度、渣钉间距、... 详细信息

对气流床水冷壁气化炉炉壁的温度分布及影响因素进行了计算和分析。建立了气流床水冷壁气化炉的三维传热数学模型,运用有限元方法,计算出水冷壁的温度分布,炉壁导热主要通过渣钉完成;探讨了水冷管内工质传热系数、炉内温度、渣钉间距、鳍片厚度、鳍片宽度及熔渣厚度对渣钉、水冷管、鳍片端部和根部等关键部位的最高温度点温度的影响;为了验证热分析的正确性,在实验室的小型气化炉上进行试验,鳍端背火侧温度计算值与实验测量值吻合良好,误差在5%之内;其计算模型和分析结果可为水冷壁气化炉的设计提供相应依据。

关键词：水冷壁气流床气化炉有限元法温度分布数值计算

基于数据驱动的锅炉水冷壁壁温分布实时预测模型

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煤炭学报 2024年第10期49卷 4117-4126页

作者：闫靖文刘欣王光礼张文振李明金东昊李驰李新颖王赫阳天津大学机械工程学院天津300350 烟台龙源电力技术股份有限公司山东烟台264006

水冷壁等高温受热面超温及由此导致的爆管事故是影响燃煤发电机组安全运行的痛点问题之一。管壁超温一般发生在锅炉受热面局部区域,为预测并缓解超温问题,就必须实时监测受热面壁温的详细分布,并做出针对性调整。由于测量手段受限且CFD... 详细信息

水冷壁等高温受热面超温及由此导致的爆管事故是影响燃煤发电机组安全运行的痛点问题之一。管壁超温一般发生在锅炉受热面局部区域,为预测并缓解超温问题,就必须实时监测受热面壁温的详细分布,并做出针对性调整。由于测量手段受限且CFD数值模拟方法耗时较长,目前仍缺少一种能实时、准确地反映锅炉运行过程中壁温详细分布的技术手段。为此采用将耦合传热模型与人工神经网络相结合的方法。以某350 MW超临界对冲燃烧锅炉为研究对象,首先以壁温耦合传热预测模型为基础,通过改变耦合模型的46个锅炉关键运行参数,生成220个典型工况,并通过快速扩充方法以极低时间成本衍生出4400个扩充工况。然后,基于典型工况与扩充工况组成的综合数据库,以锅炉的46项运行参数及壁面坐标为输入,以对应位置的壁温为输出,构建深度学习模型。模型MSE误差仅为0.0053,准确率AUC5为0.988,且计算时长在0.1 s以内。结果表明,提出的基于数据驱动的水冷壁壁温分布预测模型通过泛化有限工况的数值模拟结果,实现了锅炉全工况下水冷壁管壁温度详细分布的实时预测,且针对模型在低负荷工况时难以准确预测传热恶化的问题,提出快速扩充数据库的方法,以极低时间成本明显提高模型对传热恶化问题的预测准确率。

关键词：水冷壁管壁温度耦合传热模型超临界锅炉人工神经网络

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锅炉水冷壁管检查机器人系统探究

中国设备工程 2025年第07期 143-145页

作者：孙健芜湖发电有限责任公司

锅炉水冷壁作为火电厂的关键部件，其性能好坏在很大程度上影响着电力系统能否高效运行。本文以一种基于永磁吸附的水冷壁机器人作为研究对象，以运动控制作为切入点，基于生物神经网络构建全局遍历路径，合理设计锅炉水冷壁管机器人系... 详细信息

锅炉水冷壁作为火电厂的关键部件，其性能好坏在很大程度上影响着电力系统能否高效运行。本文以一种基于永磁吸附的水冷壁机器人作为研究对象，以运动控制作为切入点，基于生物神经网络构建全局遍历路径，合理设计锅炉水冷壁管机器人系统。研究表明，本次设计的锅炉水冷壁检查机器人系统具有较好的检测能力以及壁面运动性能。

关键词：锅炉水冷壁检查机器人