变压运行超临界压力直流锅炉螺旋管圈水冷壁的技术特点分析

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1、万方数据第20卷第8期2007年8月广东电力GUANGDONGELECIRICp0WERV01．20No．8Aug．2007文章编号：1007．290X(2007)08．()001．04变压运行超临界压力直流锅炉螺旋管圈水冷壁的技术特点分析宫述钧(广东创成建设监理咨询有限公司，广州510075)摘要：结合螺旋管圈和垂直管圈的特点，阐述了变压运行下超临界压力及超超临界压力直流锅炉水冷壁产生水动力不稳定和传热恶化的原因及其解决问题的方法。介绍了近几年在国产机组中出现的螺旋管圈水冷壁的结构，其基本型式是螺旋管圈与垂直管圈相结合，并分析了该结构型式的技术特点。认为采用螺旋管圈水冷

2、壁可提高水动力稳定性、抗燃烧干扰能力和运行可靠性，能抑制传热恶化，尤其是内螺纹管的变压运行技术性能较优越，因此，螺旋管圈水冷壁必将成为超临界压力及超超临界压力直流锅炉水冷壁的主要结构型式。关键词：直流锅炉；水冷壁；螺旋管圈；超临界压力；变压运行中图分类号：TK223．31文献标志码：ATechnicalFeatureAnalysisofSpirally—woundTubeWaterWallofSupercriticalPressureonce-throughBoileratVariablePressureoperationGoNGShu—jun(GuangdongChua

3、ngchengConstructionManagement&ConsultationCo．，Ltd．，Guangzhou510075，China)Abstract：Combinedwiththefeaturesofspirally·woundtubesandverticaltubecoils，thispaperexpoundsthecausesandsolutionoffluid—flowinstabilityandheat—transferpenaltyofthewaterwallsofsupercriticalpressureandultrasupercritical

4、pressureonce—throughboilersatvariablepressureoperation．ItalsodescribesthestructureofspiraUy-woundtubewaterwanadoptedindomesticunitsinrecentyears，whichcombinesspiraUy—woundtubesandverticaltubecoilsasitsbasicpattern，andanalyzesthetechnicalfeaturesofthestructure．Itisconcludedthatusingspirall

5、y—woundtubewaterwallcanimprovethedynamicwaterstability，anti—combustioninterferencecapabilityaswellasoperationreliability，restrainheat—transferpenalty，andissuperiorinthevariablepressureoperationperformanceduetotheriffledtubesadopted．Asaresult，thestructureofspirally—woundtubewaterwallisboun

6、dtoprevailinsupercriticalpressureandultrasuperc“ticalpressureonce-throu曲boilers．Keywords：once·throughboiler；water—cooledwaU；spirally—woundtubes；supercriticalpressure；variablepressureoperation对变压运行超临界压力直流锅炉而言，其运行分为3个阶段，即启动初期循环运行、亚临界直流运行和超临界直流运行。这种变压运行方式使水冷壁的工作条件变得极为复杂，从启动至额定负荷运行，锅炉运行压力从高压、

7、超高压、亚临界压力逐渐增加到超临界压力，水冷壁的工质由双相流体转变为单相流体，工质温度也发生很大变化。在启动过程中和低负荷运行时，由于压收稿日期：20()7—03．16力较小，导致汽、水密度差较大，易产生过大的热偏差和流动不稳定；在超临界压力和高负荷下，单相介质的传热系数比亚临界两相流体的传热系数低，流体和水冷壁的温度高，可能产生超温现象。因此，变压运行超临界压力及超超临界压力直流锅炉水冷壁结构的选型和设计，其关键是要防止水动力不稳定和传热恶化，保证在正常的运行条件和允许的负荷变化范围内，水循环安全、可靠。早期国产亚临界直流锅