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塔式锅炉炉内烟气流动的非线性特性分析及热偏差控制

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动力工程学报 2022年第7期42卷 612-621页

作者：赵晏锋杨茉王文帅上海理工大学能源与动力工程学院上海200093 上海建桥学院上海201306

为研究炉内烟气非线性流动的初值依赖特性问题,从具有对称结构的塔式四角切圆锅炉中抽象出一个几何结构和边界条件完全对称的三维简化锅炉模型,采用数值模拟研究了同时启动、对角启动和顺序启动3种启动方式对炉内流场、温度场及炉膛出... 详细信息

为研究炉内烟气非线性流动的初值依赖特性问题,从具有对称结构的塔式四角切圆锅炉中抽象出一个几何结构和边界条件完全对称的三维简化锅炉模型,采用数值模拟研究了同时启动、对角启动和顺序启动3种启动方式对炉内流场、温度场及炉膛出口处热偏差的影响,并分析了各截面的速度场、温度场、速度分布不均匀系数和温度偏差系数。结果表明:相较于传统的四角同时启动方式,采用顺序启动和对角启动方式能够改善炉内烟气流场和温度场的偏斜情况,并能有效减小炉膛出口处的热偏差。

关键词：切圆燃烧非线性特性初值依赖启动方式热偏差

墙式锅炉屏式过热器低负荷热偏差特性数值模拟研究

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动力工程学报 2023年第10期43卷 1268-1275,1293页

作者：杨雨刘岗刘欣张超群李文甲王赫阳天津大学机械工程学院天津300072 国家能源集团安徽铜陵发电有限公司安徽铜陵244153 烟台龙源电力技术股份有限公司山东烟台264006

为缓解热偏差造成的锅炉屏式过热器超温爆管现象,研究了某600 MW超临界墙式对冲燃烧锅炉屏式过热器的热偏差特性,分析了此锅炉屏过热偏差的形成机理并给出优化方案。为克服燃烧器与锅炉间巨大尺寸差异的限制,使计算结果准确体现燃烧器... 详细信息

为缓解热偏差造成的锅炉屏式过热器超温爆管现象,研究了某600 MW超临界墙式对冲燃烧锅炉屏式过热器的热偏差特性,分析了此锅炉屏过热偏差的形成机理并给出优化方案。为克服燃烧器与锅炉间巨大尺寸差异的限制,使计算结果准确体现燃烧器设计对炉内流动与热偏差分布的影响,首先提出一种分别模拟计算燃烧器与锅炉,以燃烧器出口平面计算结果作为锅炉燃烧器入口边界条件的计算方法,并提出了降低中层燃烧器风量及调整锅炉左右侧燃烧器风量的方法,以降低屏过高热偏差区域的烟气通量。结果表明:由于相邻燃烧器旋流相互作用,在炉内形成2束较为集中的烟气流,使高温烟气在流经屏过时形成左低右高的双峰形吸热分布,这是形成屏过双峰形热偏差分布的主要原因;所提出的2种风量调整方法均可有效降低屏过热偏差峰值,大幅降低屏过超温爆管的风险。

关键词：墙式对冲燃烧旋流燃烧器屏式过热器热偏差低负荷

基于正交试验法的700℃四角切圆燃煤锅炉热偏差数值模拟研究

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热力发电 2022年第2期51卷 150-156页

作者：周长鑫刘建全武振新苏统胡伟晨孔争上海电力大学能源与机械工程学院上海201306 上海锅炉厂有限公司上海200245

为解决700℃四角切圆燃煤锅炉热偏差较大的问题,利用Fluent 16.0软件进行数值模拟,采用正交试验法,以炉膛出口截面热偏差为优化指标,对燃尽风反切角度(因素A)、燃尽风速度偏置(因素B)及燃尽风反切角度与燃尽风速度偏置交互作用(因素A×B... 详细信息

为解决700℃四角切圆燃煤锅炉热偏差较大的问题,利用Fluent 16.0软件进行数值模拟,采用正交试验法,以炉膛出口截面热偏差为优化指标,对燃尽风反切角度(因素A)、燃尽风速度偏置(因素B)及燃尽风反切角度与燃尽风速度偏置交互作用(因素A×B)等3个因素,分别设计3个水平进行优化处理。采用极差分析法和权矩阵分析法,确定最佳的因素与水平组合以及具体的权重占比。结果表明:各因素对炉膛出口截面热偏差重要程度为燃尽风反切角度>燃尽风速度偏置>燃尽风反切角度与燃尽风速度偏置交互作用;3种因素权重占比分别为燃尽风反切角度0.875、燃尽风速度偏置0.079、燃尽风反切角度与燃尽风速度偏置交互作用0.046;通过2种分析方法得出燃尽风反切角度与燃尽风速度偏置交互作用可以忽略,正交试验最佳因素与水平组合为A3B3,该组合燃尽风反切角度25°,燃尽风速度右/左为0.77,炉膛出口截面热偏差为28.405 K,与最高热偏差值相比,下降89.01 K,降幅明显。

关键词：四角切圆燃煤锅炉热偏差正交试验燃尽风反切角度燃尽风速度偏置数值模拟

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大型燃煤锅炉热偏差分析及防治方案

中国安全科学学报 2022年第S02期32卷 76-80页

作者：陈兵刘泽兵国电电力发展股份有限公司生产技术部北京100101 华北电力大学控制与计算机工程学院北京102206

为解决大型燃煤锅炉运行中由于燃烧不均衡造成的受热面超温及水冷壁壁温、烟温、汽温偏差大等问题,首先,分析锅炉热偏差产生的原因及其给锅炉运行安全带来的危害;然后,基于一次风煤粉在线均衡控制系统,依据壁温、汽温偏差,调整二次风量... 详细信息

为解决大型燃煤锅炉运行中由于燃烧不均衡造成的受热面超温及水冷壁壁温、烟温、汽温偏差大等问题,首先,分析锅炉热偏差产生的原因及其给锅炉运行安全带来的危害;然后,基于一次风煤粉在线均衡控制系统,依据壁温、汽温偏差,调整二次风量分配的锅炉热偏差;最后,设计锅炉热偏差自动控制系统,并将该系统应用到国内某电厂1000 MW对冲燃烧锅炉以及其他多种锅炉上,验证该该系统的实用性和有效性。结果表明:该系统可使得各燃烧器风煤比均衡一致,实现燃烧器状态的精准测控,防控燃烧器燃烧偏差及局部燃烧恶化现象,消除燃烧热偏差导致的锅炉运行隐患。

关键词：燃煤锅炉热偏差防治方案一次风煤粉二次风量

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热偏差状态下的汽温控制

热偏差状态下的汽温控制

基于集箱效应控制CFB锅炉汽冷屏热偏差研究

吉林省电机工程学会2022年学术年会

作者：樊雪松国家能源集团吉林电力有限公司

热偏差是四角布置燃烧器普遍存在的现象,通过热偏差对锅炉主、再热蒸汽温度的影响,论证分析了锅炉实际运行工作中的有效的控制。从而保证锅炉在安全、经济、稳定工况下运行。

关键词：热偏差主蒸汽温度再热蒸汽温度四角燃烧器控制

来源： cnki会议评论

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中南大学学报（自然科学版） 2021年第12期52卷 4454-4463页

作者：马有福牛芳芳吕俊复金鑫马浩上海理工大学上海市动力工程多相流动与传热重点实验室上海200093 清华大学教育部热科学与动力工程重点实验室北京100084

提出利用集箱效应控制L形汽冷屏热偏差的方法,以某135 MW循环流化床(CFB)锅炉的汽冷屏为例,通过热偏差计算模型分析集箱效应优化设计的热偏差控制效果,并进一步分析该方法在锅炉不同负荷下的有效性。研究结果表明:通过合理选用蒸汽连接... 详细信息

提出利用集箱效应控制L形汽冷屏热偏差的方法,以某135 MW循环流化床(CFB)锅炉的汽冷屏为例,通过热偏差计算模型分析集箱效应优化设计的热偏差控制效果,并进一步分析该方法在锅炉不同负荷下的有效性。研究结果表明:通过合理选用蒸汽连接方式和优化集箱管径调节集箱效应,可使汽冷屏并联管组内蒸汽流量分配与管外热负荷分布相适应,从而明显降低汽冷屏热偏差,提高受热面金属安全性;锅炉负荷改变对汽冷屏热偏差未有明显影响,说明由集箱效应优化设计来控制汽冷屏热偏差是行之有效的方法;随锅炉负荷减小,汽冷屏的管壁温度降低,即在低负荷下受热面金属的安全性不会降低。建议在CFB锅炉设计或改造中充分利用集箱效应优化设计以抑制汽冷屏热偏差。

关键词：循环流化床锅炉汽冷屏热偏差集箱效应

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燃烧器布置对1000MW锅炉热偏差的影响

哈尔滨工业大学学报 2016年第7期48卷 112-117页

作者：刘辉曹庆喜韩冰沙龙谭佳健秦明陈力哲吴少华哈尔滨工业大学能源科学与工程学院哈尔滨150001 沈阳鼓风机集团股份有限公司研究院沈阳110869

为改善单炉膛双切圆锅炉燃烧器墙式布置时炉内形成"冷热角"、易结渣的问题,提出一种新型燃烧器布置方式.利用Fluent软件模拟一台1 000 MW超超临界锅炉燃烧器布置对炉内流场和炉膛上部受热面热偏差的影响.结果表明,燃烧器采用半墙式半角... 详细信息

为改善单炉膛双切圆锅炉燃烧器墙式布置时炉内形成"冷热角"、易结渣的问题,提出一种新型燃烧器布置方式.利用Fluent软件模拟一台1 000 MW超超临界锅炉燃烧器布置对炉内流场和炉膛上部受热面热偏差的影响.结果表明,燃烧器采用半墙式半角式布置方式可以有效改善炉内的斜椭圆流场,降低前墙中部区域的温度,同时使火焰中心上移,屏底温度增加;气流旋转动量的增大导致切向速度提升,切圆直径增大,炉内气流有偏向侧墙的趋势.对于炉膛出口各截面的烟气速度、温度分布不均匀性和炉膛上部受热面热偏差增加问题,可以采用燃尽风偏转等措施来减小热偏差.

关键词：超超临界锅炉双切圆燃烧残余旋转热偏差

135 MW CFB锅炉L形屏式过热器热偏差分析

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动力工程学报 2020年第3期40卷 169-176页

作者：金鑫马有福吕俊复上海理工大学上海市动力工程多相流动与传热重点实验室上海200093 清华大学热科学与动力工程教育部重点实验室北京100084

以一台135 MW CFB锅炉的L形屏式过热器为例,对其热偏差产生机理进行了研究。通过建立热偏差计算模型和自主编制的软件,计算和分析了其同屏及屏间热偏差系数。结果表明:在同屏管组的引入引出管采用Z形布置时,集箱效应与管组内外侧管长结... 详细信息

以一台135 MW CFB锅炉的L形屏式过热器为例,对其热偏差产生机理进行了研究。通过建立热偏差计算模型和自主编制的软件,计算和分析了其同屏及屏间热偏差系数。结果表明:在同屏管组的引入引出管采用Z形布置时,集箱效应与管组内外侧管长结构不均匀对流量分配的影响相互抵消,达到了流量均匀分配的效果,同屏热偏差主要受结构不均匀和热负荷分布的影响;在各管组引入引出管的进出口集箱采用Z形布置时,由于集箱效应,屏间流量分配明显不均,这是造成屏间热偏差的主因;在实际应用中,应充分利用集箱效应对屏内及屏间工质流量分配的影响,使管内工质流量分配与管外热负荷分布相互配合,达到控制屏式过热器热偏差的目的。

关键词：循环流化床锅炉屏式过热器并联管组热偏差流量偏差

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受热面管局部交叉在锅炉热偏差改造中的应用

动力工程学报 2018年第6期38卷 452-457,512页

作者：崇培安徐洪涛丁士发上海发电设备成套设计研究院有限责任公司上海200240 淮沪煤电有限公司田集发电厂安徽淮南232000

将锅炉高温受热面管局部交叉运用到锅炉高温受热面热偏差改造中,用局部交叉的方法解决锅炉运行中高温受热面同屏热偏差较大的问题,通过对机组运行状态的分析,计算锅炉运行中高温受热面的屏间热偏差与同屏热偏差,找出产生热偏差的原因,... 详细信息

将锅炉高温受热面管局部交叉运用到锅炉高温受热面热偏差改造中,用局部交叉的方法解决锅炉运行中高温受热面同屏热偏差较大的问题,通过对机组运行状态的分析,计算锅炉运行中高温受热面的屏间热偏差与同屏热偏差,找出产生热偏差的原因,并在此基础上进行壁温计算,提出了局部交叉和结构改造的解决方案。结果表明:这种改造方法工程改造量小,可以有效地降低锅炉高温受热面的热偏差,从而有效控制锅炉高温受热面的壁温,保障锅炉的安全稳定运行。

关键词：锅炉热偏差壁温局部交叉