超超臨界鍋爐水冷壁壁溫影響因素研究
發(fā)布時(shí)間:2020-12-19 12:14
國內(nèi)用電需求不斷增加與環(huán)境污染問題日益嚴(yán)重之間的矛盾致使國內(nèi)電廠需要逐漸普及更高效更節(jié)能的超超臨界發(fā)電機(jī)組的應(yīng)用。與常規(guī)發(fā)電機(jī)組相比,超超臨界機(jī)組具有更高的蒸汽壓力以及蒸汽溫度,因此其內(nèi)部水冷壁管路的工作環(huán)境極其惡劣。如果水冷壁壁面的溫度分布不均勻甚至出現(xiàn)溫度飛升的情況,都存在發(fā)生爆管事故的隱患。本文針對超超臨界水冷壁壁溫分布問題,以某超超臨界鍋爐的水冷壁為研究對象,運(yùn)用數(shù)學(xué)建模的方法,對鍋爐水冷壁壁面熱負(fù)荷,水冷壁管內(nèi)工質(zhì)溫度等參數(shù)進(jìn)行計(jì)算,最終得到水冷壁壁面溫度的分布情況。并對比熱偏差,流量偏差和水冷壁尺寸對水冷壁壁溫分布的影響。首先,對鍋爐爐膛內(nèi)水冷壁的平均壁面熱負(fù)荷進(jìn)行計(jì)算。計(jì)算過程中運(yùn)用零維建模的數(shù)學(xué)思想,將爐膛內(nèi)部空間簡化成一個(gè)整體,重點(diǎn)研究進(jìn)入和流出爐膛的熱量值,通過計(jì)算二者的差可以得到爐膛內(nèi)部水冷壁的總吸熱量,結(jié)合爐膛水冷壁受熱面積的計(jì)算可以得到水冷壁平均壁面熱負(fù)荷。在實(shí)際鍋爐運(yùn)行過程中,由于火焰存在燃燒中心等因素,使得水冷壁壁面受熱存在一定程度的不均勻性。因此需要對計(jì)算得到的水冷壁平均壁面熱負(fù)荷進(jìn)行修正,通過壁面熱負(fù)荷不均勻系數(shù)的修正后,可以得到爐膛內(nèi)水冷壁壁面熱負(fù)荷...
【文章來源】:吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:98 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
018年我國各類發(fā)電形式裝機(jī)容量占比圖
吉林大學(xué)碩士學(xué)位論文16將式(2.25)中的第一項(xiàng)定義成理論煙氣體積的焓,最后一項(xiàng)定義成煙氣中的飛灰焓。經(jīng)過整理得:001afaIIII........................................(2.26)在計(jì)算煙氣焓的過程中,需要用到煙氣各種成分的平均定壓比熱容,因此為了方便計(jì)算,將各個(gè)成分的平均定壓比熱容擬合成一系列關(guān)于溫度的公式。圖2.1為根據(jù)數(shù)據(jù)繪制的散點(diǎn)圖。依據(jù)散點(diǎn)圖可以擬合出煙氣各種成分的平均定壓比熱容與溫度的關(guān)系。0200400600800100012001400160018001.41.61.822.22.42.6溫度/℃平均定壓比熱容/kJ(/m3*℃)H2on2airco2(a)氣體(b)飛灰圖2.1煙氣中各個(gè)成分的平均定壓比熱容與溫度的關(guān)系2.2.4熱負(fù)荷不均勻系數(shù)爐膛熱力計(jì)算屬于零維計(jì)算,在計(jì)算過程中實(shí)際上忽略的不均勻性,假定爐內(nèi)的所有物理量都是均勻分布的,所以得到的爐膛出口煙溫和壁面熱負(fù)荷均是平均值。
吉林大學(xué)碩士學(xué)位論文18圖2.2四角布置燃燒器固態(tài)排渣煤粉爐的gr值圖2.3中曲線表示爐膛不同相對高度情況下,沿爐膛寬度方向的熱負(fù)荷不均勻系數(shù)分布。其中曲線1,2,3分別指燃燒器區(qū)域,爐膛區(qū)域,爐膛出口區(qū)域。圖a代表四角布置燃燒器,圖b代表前墻布置燃燒器兩側(cè)墻的熱負(fù)荷不均勻系數(shù),圖c代表前墻布置燃燒器前后墻的熱負(fù)荷不均勻系數(shù)。(a)(b)(c)圖2.3不同燃燒器布置方式固態(tài)排渣煤粉爐的kr值對于不同墻面之間的熱負(fù)荷不均勻系數(shù)主要是取決于燃燒器布置的位置,同時(shí)單雙爐膛鍋爐結(jié)構(gòu)的不同也對不同墻面之間的熱負(fù)荷不均勻系數(shù)存在一定的影響。根據(jù)本文研究對象情況,僅對單爐膛鍋爐進(jìn)行介紹,見表2.3。表2.3不同墻面之間的熱負(fù)荷不均勻系數(shù)燃燒器布置位置前墻不均勻系數(shù)側(cè)墻不均勻系數(shù)后墻不均勻系數(shù)前墻0.81.01.2兩側(cè)墻1.2-0.31(b/a)1.31-0.2(a/b)1.2-0.31(b/a)前后墻(油爐)1-0.1(b/a)1.11-0.1(b/a)四角1.01.01.0層燃1.01.01.0注:a代表爐膛寬度;b代表爐膛深度
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]科技創(chuàng)新助力構(gòu)建國家能源新體系[J]. 肖宇,彭子龍,何京東,劉中民. 中國科學(xué)院院刊. 2019(04)
[2]水冷壁涂層界面熱應(yīng)力分析[J]. 許文龍,李潤璞. 能源與環(huán)保. 2018(08)
[3]中國煤炭工業(yè)協(xié)會發(fā)布《2017煤炭行業(yè)發(fā)展年度報(bào)告》[J]. 煤礦開采. 2018(02)
[4]熱偏差和流量偏差對1000MW超超臨界鍋爐水冷壁壁溫影響的研究[J]. 葛學(xué)利,張忠孝,范浩杰,商顯耀,董建聰. 中國電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2018(08)
[5]超超臨界直流鍋爐垂直管屏水冷壁壁溫分布特性[J]. 何洪浩,李文軍,曾俊,謝國鴻,彭敏,段學(xué)農(nóng),楊益. 動(dòng)力工程學(xué)報(bào). 2017(04)
[6]超超臨界二次再熱直流鍋爐水冷壁水動(dòng)力特性研究[J]. 張威,閆凱,王歡,車得福. 熱能動(dòng)力工程. 2016(08)
[7]大容量超超臨界鍋爐水冷壁壁溫特性研究[J]. 商顯耀,張忠孝,董建聰,范浩杰. 鍋爐技術(shù). 2016(01)
[8]鍋爐水冷壁爆管事故的分析[J]. 田學(xué)軍. 鍋爐技術(shù). 2015(02)
[9]1000MW超超臨界鍋爐水冷壁壁溫計(jì)算[J]. 滕葉,張忠孝,朱明,周托. 能源研究與信息. 2014(04)
[10]1000MW超超臨界塔式鍋爐爐內(nèi)水冷壁壁溫計(jì)算研究[J]. 朱明,張忠孝,周托,趙超,滕葉. 動(dòng)力工程學(xué)報(bào). 2012(01)
碩士論文
[1]W型火焰鍋爐水冷壁大面積變形的仿真分析及治理[D]. 楊存攀.華東理工大學(xué) 2017
[2]600MW超臨界直流鍋爐水冷壁水動(dòng)力特性研究[D]. 郭會軍.華北水利水電大學(xué) 2015
[3]電廠煤粉鍋爐水冷壁管爆管分析與防護(hù)措施研究[D]. 郭巍.華東理工大學(xué) 2015
[4]電站鍋爐典型失效機(jī)理與防護(hù)措施[D]. 劉昱杰.北京化工大學(xué) 2014
[5]700℃超超臨界鍋爐水冷壁壁溫特性研究[D]. 劉旭聃.上海交通大學(xué) 2014
[6]基于熵理論的煤炭產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展研究[D]. 鄭婷婷.太原理工大學(xué) 2010
本文編號:2925886
【文章來源】:吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:98 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
018年我國各類發(fā)電形式裝機(jī)容量占比圖
吉林大學(xué)碩士學(xué)位論文16將式(2.25)中的第一項(xiàng)定義成理論煙氣體積的焓,最后一項(xiàng)定義成煙氣中的飛灰焓。經(jīng)過整理得:001afaIIII........................................(2.26)在計(jì)算煙氣焓的過程中,需要用到煙氣各種成分的平均定壓比熱容,因此為了方便計(jì)算,將各個(gè)成分的平均定壓比熱容擬合成一系列關(guān)于溫度的公式。圖2.1為根據(jù)數(shù)據(jù)繪制的散點(diǎn)圖。依據(jù)散點(diǎn)圖可以擬合出煙氣各種成分的平均定壓比熱容與溫度的關(guān)系。0200400600800100012001400160018001.41.61.822.22.42.6溫度/℃平均定壓比熱容/kJ(/m3*℃)H2on2airco2(a)氣體(b)飛灰圖2.1煙氣中各個(gè)成分的平均定壓比熱容與溫度的關(guān)系2.2.4熱負(fù)荷不均勻系數(shù)爐膛熱力計(jì)算屬于零維計(jì)算,在計(jì)算過程中實(shí)際上忽略的不均勻性,假定爐內(nèi)的所有物理量都是均勻分布的,所以得到的爐膛出口煙溫和壁面熱負(fù)荷均是平均值。
吉林大學(xué)碩士學(xué)位論文18圖2.2四角布置燃燒器固態(tài)排渣煤粉爐的gr值圖2.3中曲線表示爐膛不同相對高度情況下,沿爐膛寬度方向的熱負(fù)荷不均勻系數(shù)分布。其中曲線1,2,3分別指燃燒器區(qū)域,爐膛區(qū)域,爐膛出口區(qū)域。圖a代表四角布置燃燒器,圖b代表前墻布置燃燒器兩側(cè)墻的熱負(fù)荷不均勻系數(shù),圖c代表前墻布置燃燒器前后墻的熱負(fù)荷不均勻系數(shù)。(a)(b)(c)圖2.3不同燃燒器布置方式固態(tài)排渣煤粉爐的kr值對于不同墻面之間的熱負(fù)荷不均勻系數(shù)主要是取決于燃燒器布置的位置,同時(shí)單雙爐膛鍋爐結(jié)構(gòu)的不同也對不同墻面之間的熱負(fù)荷不均勻系數(shù)存在一定的影響。根據(jù)本文研究對象情況,僅對單爐膛鍋爐進(jìn)行介紹,見表2.3。表2.3不同墻面之間的熱負(fù)荷不均勻系數(shù)燃燒器布置位置前墻不均勻系數(shù)側(cè)墻不均勻系數(shù)后墻不均勻系數(shù)前墻0.81.01.2兩側(cè)墻1.2-0.31(b/a)1.31-0.2(a/b)1.2-0.31(b/a)前后墻(油爐)1-0.1(b/a)1.11-0.1(b/a)四角1.01.01.0層燃1.01.01.0注:a代表爐膛寬度;b代表爐膛深度
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]科技創(chuàng)新助力構(gòu)建國家能源新體系[J]. 肖宇,彭子龍,何京東,劉中民. 中國科學(xué)院院刊. 2019(04)
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[4]熱偏差和流量偏差對1000MW超超臨界鍋爐水冷壁壁溫影響的研究[J]. 葛學(xué)利,張忠孝,范浩杰,商顯耀,董建聰. 中國電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2018(08)
[5]超超臨界直流鍋爐垂直管屏水冷壁壁溫分布特性[J]. 何洪浩,李文軍,曾俊,謝國鴻,彭敏,段學(xué)農(nóng),楊益. 動(dòng)力工程學(xué)報(bào). 2017(04)
[6]超超臨界二次再熱直流鍋爐水冷壁水動(dòng)力特性研究[J]. 張威,閆凱,王歡,車得福. 熱能動(dòng)力工程. 2016(08)
[7]大容量超超臨界鍋爐水冷壁壁溫特性研究[J]. 商顯耀,張忠孝,董建聰,范浩杰. 鍋爐技術(shù). 2016(01)
[8]鍋爐水冷壁爆管事故的分析[J]. 田學(xué)軍. 鍋爐技術(shù). 2015(02)
[9]1000MW超超臨界鍋爐水冷壁壁溫計(jì)算[J]. 滕葉,張忠孝,朱明,周托. 能源研究與信息. 2014(04)
[10]1000MW超超臨界塔式鍋爐爐內(nèi)水冷壁壁溫計(jì)算研究[J]. 朱明,張忠孝,周托,趙超,滕葉. 動(dòng)力工程學(xué)報(bào). 2012(01)
碩士論文
[1]W型火焰鍋爐水冷壁大面積變形的仿真分析及治理[D]. 楊存攀.華東理工大學(xué) 2017
[2]600MW超臨界直流鍋爐水冷壁水動(dòng)力特性研究[D]. 郭會軍.華北水利水電大學(xué) 2015
[3]電廠煤粉鍋爐水冷壁管爆管分析與防護(hù)措施研究[D]. 郭巍.華東理工大學(xué) 2015
[4]電站鍋爐典型失效機(jī)理與防護(hù)措施[D]. 劉昱杰.北京化工大學(xué) 2014
[5]700℃超超臨界鍋爐水冷壁壁溫特性研究[D]. 劉旭聃.上海交通大學(xué) 2014
[6]基于熵理論的煤炭產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展研究[D]. 鄭婷婷.太原理工大學(xué) 2010
本文編號:2925886
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