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《电站锅炉高温对流受热面管壁温度的校核算法.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第22卷第3期动力工程Vol.22No.3·1768·2002年6月POWERENGINEERINGJune2002文章编号:100026761(2002)0321768204电站锅炉高温对流受热面管壁温度的校核算法阎维平,陈华桂,叶学民,梁秀俊(华北电力大学,保定071003)摘要:提出了一种计算高温对流受热面管壁最高温度的校核算法,该方法基于局部能量和质量平衡的热力约束条件,与以往算法的主要区别是具有可校验性,因此计算结果更接近实际情况。文中叙述了该算法的原理,并以一实例说明其计算步骤,对计算的结果进行了讨论。该算
2、法对改进高温对流受热面的壁温设计方法以及运行中壁温监测具有重要的实际价值。图3表3参5关键词:电站锅炉;对流受热面;壁温计算中图分类号:TK212文献标识码:AK——管壁金属导热系数,Wöm°C0前言A2——管壁向被加热工质的放热系数,Wöm°C随现代大型电站锅炉的容量和参数不断提qmax——壁温校核点最大热负荷,Wöm°C高,使锅炉受热面,特别是过热器和再热器的管壁GkBjQqd$ix=(2)温度非常接近于其材料的安全极限。电站锅炉运Dzj行事故发生最多的是过热器和再热器的爆管,其式中Gk——计算管组沿烟道宽度的吸热
3、不均匀原因主要是由于壁温计算方法不完善或运行方式系数不合理,并且缺乏可靠的监测手段,而使部分管子Qqd——计算管段相对与每kg燃料的吸热长期超温所致。量,kJökg目前,国内仍主要依据原苏联热力计算标准Bj——计算燃料量,kgöh[1](73年)所推荐的壁温计算方法,受热管校核截Dzj——管内蒸汽流量,kgöh面的管壁最高温度由式(1)计算得到。此式的关键dfQqd=Qqd+Qqd参数是计算该截面处的管内工质的平均温度,也式中Qdqd——计算管段的对流吸热量和管间辐射就是确定从进口处逐段到计算截面的工质焓增吸热量,kJ
4、ökg(由式(2)计算)。显然,该截面处工质温度计算的fQqd——计算管段从炉膛或相邻气室的辐射准确性,对壁温计算的准确性有十分重大的影响。吸热量,kJökgD11tb=tgz+$tS+BLqmax+(1)在实际壁温计算中发现,直接应用该推荐方K1+BA2法存在不少问题,譬如,在计算校核截面的平均汽式中tgz——计算截面上工质平均温度,°C温时,没有考虑沿管长的各管段吸热能力的差别,L——均流系数即,将传热系数取为定值;在计算管屏前、屏间、屏B——管子外径与内径之比后、烟气辐射时取的是平均烟温,没有考虑烟温沿D——管子
5、壁厚,mm受热管长度的不同;完全没有考虑同屏各管间的水力不均匀性。因此,有人在此算法的基础上提出收稿日期:2000208204修订日期:2001209221[2,3]作者简介:阎维平(1955.12-),男,教授,博士生导师。主要了一些改进的算法,主要集中在更细致地考虑从事高效低污染煤燃烧理论和技术以及电站锅炉安全经济了各种因素引起的热偏差,使在原有基础上建立运行等方面的研究与应用开发。已发表学术论文60多篇,著书1本。的模型更趋于合理。第3期动力工程·1769·但是,在以往的算法中,一般均计算到校核截差,从而使计算截
6、面的工质温度更接近实际温度。面的工质温度,然后由式(1)计算出管壁温度。我但是,该方法在合理分配各管段的局部热负荷方们在实际计算中发现:如果对被校核管从校核截面仍可能与实际情况有偏差。面一直计算到管的出口截面,在绝大多数情况下,2计算步骤和算例会出现出口工质温度的计算值与设计值(考虑了热偏差)或实际测量值或多或少地存在偏差。显以上海锅炉厂生产的400töh超高压锅炉的[5]然,偏高或偏低均说明校核截面的工质温度计算对流再热器管屏为例来说明计算步骤。再热器值与实际值存在偏差,由此计算的管壁温度也就管径及壁厚为42mm×5
7、.5mm,沿宽度104排,横不可避免地存在相应的偏差。其主要原因在于:计向节距90mm,每排5根管。同屏各管长见表1,管算各管段传热时,部分有关参数的选取均有一定屏结构见图1所示,以最外圈管(编号1)为计算的范围。因此,不可避免地存在取值倾向(趋高或对象(图2),主要依据的热力参数示于表1。计算趋低)的人为因素,并以同样的趋势影响所有管段流程如图3所示,具体步骤说明如下。的传热计算结果,譬如,灰污系数等。所以,尽管以(1)依据同屏各管的进出口工质压力降相往算法在管段传热计算的细节上不断完善,但是,等,且已知管屏的工质总
8、流量,由同屏各管的阻力存在的主要问题是对计算结果尚没有一个直接或特性,计算分配至各管(含校核管)的工质流量;间接的校核手段,难以检验计算结果的可靠程度。本文探讨了一种新的计算高温对流受热管壁温的思路,从被校核管的局部能量和质量平衡原理出发,以较准确的进出口工质温度的测量值或合理考虑了热偏差的设计值为依据得出该管的实际吸热量,并以此
