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超超临界锅炉燃烧配风优化的三维数值模拟

东南大学学报（自然科学版） 2018年第5期48卷 794-800页

作者：刘燮钟文琪李杰刘龙海刘国耀田万军东南大学能源热转换及其过程测控教育部重点实验室南京210096 大唐江苏发电有限公司南京210011 南京科远自动化集团股份有限公司南京211102 中国大唐集团科学技术研究院有限公司北京100040

建立了带二次风道的660 MW超超临界墙式切圆锅炉的三维数理模型,采用Realizable k-ε双方程湍流模型模拟气相湍流流动,采用P-1辐射模型来描述炉内辐射换热,采用混合分数/概率密度函数模型模拟气相湍流燃烧.研究了锅炉二次风风门挡板的... 详细信息

建立了带二次风道的660 MW超超临界墙式切圆锅炉的三维数理模型,采用Realizable k-ε双方程湍流模型模拟气相湍流流动,采用P-1辐射模型来描述炉内辐射换热,采用混合分数/概率密度函数模型模拟气相湍流燃烧.研究了锅炉二次风风门挡板的阻力特性,并探究了附加燃尽风门挡板开度对660 MW墙式切圆锅炉燃烧与污染物排放特性的影响.结果表明:附加燃尽风风量与其风门开度阻力系数有关,当风门开度小于50%时,附加燃尽风风门阻力系数曲线斜率大幅增加,风量随开度变化的幅度增大;随着附加燃尽风门挡板开度增加,NOx浓度降低,但在炉膛上部煤粉发生二次燃烧,引起屏底烟气温度升高.

关键词：超超临界锅炉风门阻力系数燃烧特性数值模拟

超超临界锅炉末级过热器异种钢焊接接头断裂原因分析与预防

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热加工工艺 2023年第7期52卷 142-145页

作者：林琳唐勇殷尊孟永乐李生文西安热工研究院有限公司陕西西安710054 华润电力(温州)有限公司浙江龙港325800

对某电厂开裂的超超临界锅炉末级过热器F91/TP310HNbN异种钢焊接接头进行分析,包括宏观形貌检查、几何尺寸测量、金相组织检验、扫描电镜断口形貌分析和维氏硬度试验。结果表明:异种钢焊接接头开裂是焊缝的化学成分、组织、力学性能和... 详细信息

对某电厂开裂的超超临界锅炉末级过热器F91/TP310HNbN异种钢焊接接头进行分析,包括宏观形貌检查、几何尺寸测量、金相组织检验、扫描电镜断口形貌分析和维氏硬度试验。结果表明:异种钢焊接接头开裂是焊缝的化学成分、组织、力学性能和物理性能与不锈钢侧母材差异较小,而与F91侧母材差异较大,导致F91侧焊缝熔合线附近成为整个接头的薄弱环节,再加上多种应力作用共同造成的。预防异种钢焊接接头早期失效应选用更为合适的焊材进行焊接,并在机组停机时加强金属监督检验。

关键词：超超临界锅炉异种钢焊接接头开裂早期失效

超超临界锅炉低负荷运行时的流动不稳定性计算分析

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西安交通大学学报 2019年第7期53卷 84-91页

作者：欧阳诗洁李娟董乐周熙宏杨冬西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室

为了研究超超临界锅炉水冷壁在低负荷运行工况下的流动不稳定性,采用一维单通道模型,建立了适用于不同几何结构、热工参数的超超临界锅炉的流动不稳定性通用数值计算模型。在试验验证结果符合良好的基础上,对沁阳发电分公司1 000 MW超... 详细信息

为了研究超超临界锅炉水冷壁在低负荷运行工况下的流动不稳定性,采用一维单通道模型,建立了适用于不同几何结构、热工参数的超超临界锅炉的流动不稳定性通用数值计算模型。在试验验证结果符合良好的基础上,对沁阳发电分公司1 000 MW超超临界锅炉水冷壁系统低负荷(40%额定出力负荷)运行的部分典型回路进行了数值计算,对比分析了动态流动不稳定发生时,热负荷线密度对进出口流量振幅及其稳定时间的影响。结果表明:对前墙的最短管9回路、左侧墙最长管32回路及上炉膛受热最强管107回路,随着热负荷扰动强度的增加,进出口流量脉动的振幅也逐渐增加;9、32、107各回路线密度分别为3.389、3.520、3.172 kW/m,热负荷线密度越大,对应典型回路进出口流量达到稳定所需的时间越长,脉动振幅越大,回路流动状态越不稳定。该结果可为超超临界锅炉的设计及低负荷安全运行提供指导,具有一定的可靠性及工程应用价值。

关键词：超超临界锅炉时域法低负荷运行流动不稳定性

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超超临界锅炉水冷壁管材高温腐蚀特性研究

中国电机工程学报 2018年第21期38卷 6353-6359页

作者：邹磊岳峻峰张恩先黄亚继王健徐力刚江苏方天电力技术有限公司江苏省南京市211102 能源热转换及其过程测控教育部重点实验室(东南大学) 江苏省南京市210096

现场测试了某超超临界锅炉水冷壁近壁区还原性气氛分布特性,在此基础上利用高温管式气氛炉对超超临界机组锅炉水冷壁管材12Cr1MoVG开展高温腐蚀实验,模拟了锅炉水冷壁近壁区的还原性气氛、积灰及温度等条件,得到材料试片的腐蚀增重曲线... 详细信息

现场测试了某超超临界锅炉水冷壁近壁区还原性气氛分布特性,在此基础上利用高温管式气氛炉对超超临界机组锅炉水冷壁管材12Cr1MoVG开展高温腐蚀实验,模拟了锅炉水冷壁近壁区的还原性气氛、积灰及温度等条件,得到材料试片的腐蚀增重曲线,并利用扫描电镜及能谱仪分析腐蚀试片的微观形貌和元素成分。研究表明,H2S＋CO＋N2气氛腐蚀性强于H2S＋N2,H2S＋CO＋N2气氛下金属表面发现大量裂纹,腐蚀增重曲线呈现线性规律,H2S＋N2气氛下金属腐蚀增重曲线呈现双对数规律;还原性气氛下,灰颗粒对金属的腐蚀性较弱,腐蚀表现形式为点蚀;经过H2S＋CO＋N2气氛180h腐蚀后,金属表面硫元素含量最高,质量分数约为10%～12%,腐蚀层内次之,约为7%。

关键词：超超临界锅炉水冷壁 12Cr1MoVG 高温腐蚀腐蚀速率

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超超临界锅炉水冷壁温度测试方法与应用研究

中国电力 2019年第1期52卷 166-173页

作者：王洋汪华剑周虹光严响林白鹏卢琦西安热工研究院有限公司陕西西安710054 西安西热锅炉环保工程有限公司陕西西安710054

锅炉水冷壁管温度的测试与控制是火电厂运行过程中的一个难题。通过在某台超超临界参数锅炉水冷壁管特定位置处安装能够同时测试水冷壁管向火侧壁温、背火侧壁温及管内工质温度的测试装置,实时监测水冷壁各工况下的管壁及工质温度变化,... 详细信息

锅炉水冷壁管温度的测试与控制是火电厂运行过程中的一个难题。通过在某台超超临界参数锅炉水冷壁管特定位置处安装能够同时测试水冷壁管向火侧壁温、背火侧壁温及管内工质温度的测试装置,实时监测水冷壁各工况下的管壁及工质温度变化,分析日常运行中各相关因素对水冷壁温度的影响特性。研究表明,启炉升负荷、变负荷工况吹灰以及水煤比失调等因素易导致或加剧水冷壁管壁温大幅突升,停炉过程和磨煤机投运方式的改变对水冷壁管壁温的影响较小。该测温装置及所得结论对火电厂水冷壁安全运行具有一定的指导作用。

关键词：超超临界锅炉水冷壁管温度监测应用研究

超超临界锅炉水冷壁横向裂纹产生原因的有限元分析

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机械设计 2020年第S02期37卷 119-124页

作者：李烨杨贤彪陈骞刘红权国电锅炉压力容器检验有限公司江苏南京210058 江苏方天电力技术有限公司江苏南京211102

以某660 MW超超临界机组锅炉水冷壁所产生的横向裂纹分布情况为研究对象,建立了水冷壁温差应力的计算模型。着重研究了锅炉水冷壁在吹灰动作时温度场和应力场的变化,一定范围内的管屏存在温度梯度情况下的应力分布及单根水冷壁管局部存... 详细信息

以某660 MW超超临界机组锅炉水冷壁所产生的横向裂纹分布情况为研究对象,建立了水冷壁温差应力的计算模型。着重研究了锅炉水冷壁在吹灰动作时温度场和应力场的变化,一定范围内的管屏存在温度梯度情况下的应力分布及单根水冷壁管局部存在传热恶化时对其应力分布的影响。结果表明,吹灰动作时,向火侧的温度场影响较为显著,其影响区域集中在以吹灰孔中心为圆心的圆形区域内,但对应力幅值的影响并不大;基于现场实测的水冷壁管局部温差计算所得的热应力值较大,应引起重视;水冷壁鳍片的温度和应力值在各种工况下大于管子的顶点位置,而当局部传热恶化时,应力最大值转移至管壁的向火侧顶点位置,在一定的传热恶化程度下,会产生大于屈服强度的折算应力,对锅炉的安全运行极为不利。此外计算模型具有一般适用性,修改材料参数及运行工况后可更深入进行其他方向的计算研究。

关键词：超超临界锅炉横向裂纹温度场热应力水冷壁管有限元

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超超临界锅炉水冷壁T23接头时效性能

动力工程学报 2015年第4期35卷 325-330 335,335页

作者：王学李夕强杨超葛兆祥杨贤彪任遥遥武汉大学动力与机械学院武汉430072 武汉大学流体机械与动力工程装备技术湖北省重点实验室武汉430072 江苏方天电力技术有限公司南京211102

对超超临界锅炉水冷壁T23接头进行了500~650℃、0~3 000h的时效试验,分析时效对焊缝组织、硬度和韧性的影响,研究了T23接头在470℃和550℃下的蠕变断裂行为,揭示T23接头的早期失效机理.结果表明:温度对T23接头焊缝性能的影响很大,当时... 详细信息

对超超临界锅炉水冷壁T23接头进行了500~650℃、0~3 000h的时效试验,分析时效对焊缝组织、硬度和韧性的影响,研究了T23接头在470℃和550℃下的蠕变断裂行为,揭示T23接头的早期失效机理.结果表明:温度对T23接头焊缝性能的影响很大,当时效温度低于550℃时,焊缝长期处于高硬度状态,有明显的时效脆化倾向,当时效温度超过600℃时,焊缝中析出碳化物,硬度降低,冲击韧性逐渐恢复;T23接头脆性失效与楔形蠕变裂纹有关;焊后热处理是防止T23接头失效的有效措施,为了保证焊后热处理的效果和接头的可靠性,建议将250HB作为焊缝硬度控制的上限.

关键词：超超临界锅炉水冷壁 T23钢焊接接头时效性能

超超临界锅炉省煤器给水旁路复合热水再循环提高SCR入口烟温的应用研究

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中国设备工程 2024年第1期 131-134页

作者：雷斐赵有为国能徐州电厂江苏徐州221135

针对某1000MW超超临界机组深度调峰期间,脱硝装置入口烟温低,SCR脱硝系统无法正常投运的问题,采用省煤器给水旁路复合热水再循环系统提高脱硝装置入口烟温。通过典型工况试验发现,负荷350MW时,仅开省煤器给水旁路即可将SCR入口烟温提高... 详细信息

针对某1000MW超超临界机组深度调峰期间,脱硝装置入口烟温低,SCR脱硝系统无法正常投运的问题,采用省煤器给水旁路复合热水再循环系统提高脱硝装置入口烟温。通过典型工况试验发现,负荷350MW时,仅开省煤器给水旁路即可将SCR入口烟温提高至需要温度;机组负荷300MW时,仅开省煤器给水旁路,可将SCR入口烟温提高至314℃,旁路流量每增加100t/h,SCR入口烟温可以提高6℃,同时开启热水再循环系统,可将脱硝装置入口烟温提高至320℃以上,工质过冷度满足安全运行的要求,从而实现机组低负荷工况SCR脱硝系统正常投运的要求。

关键词：超超临界锅炉深度调峰控制策略 SCR脱硝系统给水旁路热水再循环

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超超临界锅炉垂直水冷壁水动力特性

化工学报 2013年第9期64卷 3213-3219页

作者：王为术赵鹏飞陈刚毕勤成顾红芳华北水利水电大学热能工程研究中心河南郑州450011 西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室陕西西安710049

针对超超临界锅炉水冷壁系统水动力特性,建立了适用于复杂串并联回路系统的水动力特性计算模型,基于POWERSTATION4.0平台研制了水动力计算程序。按出口工质温度相等的原则计算节流补偿压降;以给定热负荷和节流方式进行流量分配和压降特... 详细信息

针对超超临界锅炉水冷壁系统水动力特性,建立了适用于复杂串并联回路系统的水动力特性计算模型,基于POWERSTATION4.0平台研制了水动力计算程序。按出口工质温度相等的原则计算节流补偿压降;以给定热负荷和节流方式进行流量分配和压降特性校核计算,用Chebyshev多项式拟合法拟合水动力特性曲线方程。并数值研究了1000MW超超临界锅炉垂直水冷壁水动力特性,计算结果表明:U形叉管有利于垂直水冷壁节流调节,低负荷率下炉膛回路具有较强的正流量特性,而在超临界负荷具有弱的负流量特性。上炉膛回路在不同负荷率下均具有负流量特性。水冷壁水动力特性曲线呈单值性。研究结果为超超临界直流锅炉垂直水冷壁的工程设计及运行监测提供了可靠的理论依据。

关键词：超超临界锅炉垂直水冷壁水动力特性