600mw超临界w型火焰锅炉水冷壁管内工质流动特性研究

《600mw超临界w型火焰锅炉水冷壁管内工质流动特性研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、万方数据第一章绪论弟一早珀下匕1．1课题研究的背景及意义能源是人类赖以生存和发展的重要基础，经济的发展越快，能源在人类社会中的地位也越来越重要，同时随着石油、煤、天然气等能源渐渐枯竭，对能源的开源节流显得越来越重要。所以，对能源的合理开发，提高能源的利用率受到了所有从事能源事业人员的高度重视。电力作为推动现代社会经济发展的重要动力，一直在现代社会有着不可替代的地位。为了在节约能源、提高能源利用率的同时减轻对人类生存环境的污染，火力发电中煤的高效清洁稳定燃烧技术越来越受到相关专业人士的关注，超临界与

2、超超临界发电机组则是近年来发展迅速的实现节能减排重要技术。超临界与超超临界发电机组利用处于超临界状态的高温高压的工质，将煤燃烧的热能吸收转化为汽轮机转子的机械能，最后通过发电机内的磁场将机械能转化为电能。超临界与超超临界发电机组具有单位发电量所消耗的燃料少，发电效率高，自动化程度高，机组启停迅速，可以实现滑压运行等优点，是一种节能、高效、清洁的发电机组，是未来发电机组发展的趋势。在超临界与超超临界发电机组中，锅炉水冷壁具有重要位。而近年来，随着大容量火电机组的大量投产，由于超临界锅炉设计制造、生产

3、运行管理的水平不够，超临界锅炉在实际生产运行中出现了各种各样的问题，其中超临界锅炉水冷壁的异常变形、撕裂爆管更是常有发生，对超临界锅炉的安全运行带来了巨大影响，严重地危害了国家能源的安全生产。水在温度与压力等状态参数达到临界点后(压力22．129MPa，温度374．14。C)，水的汽化将会在一瞬间完成，即水由液态到汽态不再经过沸腾过程，而是在瞬间由液态转化为汽态，此时汽水密度差很小，不足以维持工质在水冷壁内的正常循环，所以在超临界锅炉中工质的流动动力由锅炉的给水泵来提供，循环方式为强制流动方式，以

4、直流运行方式为主。又因为超临界锅炉的金属重量比一般亚临界锅炉要轻，水冷壁管的管径较小，其锅炉受热面及工质的蓄热能力也比一般亚临界锅炉要低，锅炉的热敏感性强，在实际生产运行时一旦出现意外扰动，其锅炉的自动调节能力较低，更容易发生事故。在超临界锅炉投产后，有各种各样的因素影响着锅炉的安全运行，如炉内温度场、速度场分布不均匀，锅炉水冷壁管内工质流动不稳定，锅炉受热面水冷壁在制造安装过程的疏忽大意等等，其中超临界锅炉水冷壁管内工质的流动特性对超临界锅炉受热面水冷壁的万方数据硕士学位论文安全运行至关重要。因

5、此，研究超临界锅炉水冷壁管内工质流动特性对锅炉的安全运行具有极为重要的意义。‘1．2国内外研究现状超临界w型火焰锅炉方面的研究日新月异。程智海、金鑫、张富祥等【1]人分析了超临界W型火焰锅炉无法达到额定负荷的原因，并通过对W锅炉磨煤机内钢球的装载、锅炉一次风温、二次风挡板的优化调整，使得W锅炉效率上升、煤耗下降；张海、吕俊复、徐秀清等[2】人针对W锅炉在运行期间出现炉膛结渣、过热器超温、燃煤效率低下及燃烧不稳等问题的原因，对使用某种适用于燃用无烟煤的低NOx燃烧器改善W锅炉燃烧的可行性进行了讨论；

6、许传凯[3】指出锅炉燃烧与制粉系统的设计能否与锅炉燃用煤种的燃烧特性相契合是超临界W型火焰锅炉能不能安全高效运行至关重要的因素，同时对超临界W型火焰锅炉的NOx排放浓度居高不下提出了看法；殷尊[4】通过对某电厂1000MW超超临界锅炉水冷壁管进行金相组织、能谱、硬度等试验分析，得出锅炉爆管原因属短时超温爆管，并针对锅炉水冷壁管堵塞、锅炉水冷壁管内工质循环不良等引超爆管的原因，提出了完善运行监控，控制炉内燃烧气氛及入炉煤质等防治措施。锅炉水动力学的研究是对锅炉水动力进行设计计算和相应调整改造必不可少

7、的，针对锅炉工质不同的循环方式，进行水动力计算的目的和要考虑的安全问题则不尽相同。王为术、赵鹏飞等[5]提出在进行锅炉水动力分析时大多运用经典图解法，即针对锅炉汽水系统结构差异和锅炉水冷壁的受热情况对锅炉水冷壁进行回路和管组的划分，计算合成曲线，实施过程复杂，计算量很大。由于锅炉的结构和燃烧情况的差异，锅炉水动力的计算方式有所不同，袁良义r61建立热水锅炉EXCELL法，董艽【71、徐艳英[8州基于流体力学原理和水动力计算方法，建立回路分析法解决自然循环锅炉水动力分析，谢金芳[1o】基于管网计算理

8、论建立锅炉水动力计算方法等等。俞谷颖、朱才广【1l】介绍了我国在锅炉技术发展过程中对电站锅炉水动力特性和锅炉水冷壁管内工质的传热特性所进行的研究，并提出我国电站锅炉未来将会向着高参数、大容量方向发展，超超临界锅炉的蒸汽参数将会更进一步，从而达到700。C、35SPa：吴燕华、杨冬等【12】采集某电厂超临界W型火焰锅炉现场运行数据，运用锅炉水动力计算程序对锅炉水冷壁流量分配和水冷壁出口工质温度进行了定量计算和定性分析，并通过对比研究了锅炉在有无结焦两种情况时的水动力特性；卢欢、杨冬等