600 MW超臨界直流鍋爐水冷壁水動力特性研究.pdf

1、水冷壁是超（超）臨界直流鍋爐中最重要的部件，其結(jié)構(gòu)型式主要分為螺旋管圈和垂直管圈兩種。螺旋管圈水冷壁具有管間熱偏差小、管徑選擇靈活、燃料適應(yīng)性好、能夠滿足較大質(zhì)量流速等優(yōu)點。本文工作的重點為基于管網(wǎng)計算理論，對600 MW超臨界直流鍋爐螺旋管圈水冷壁水動力特性進(jìn)行了研究，開發(fā)計算程序。
　　首先，建立水動力計算模型并對其數(shù)學(xué)計算方法進(jìn)行了研究。由流體管網(wǎng)計算理論，將水冷壁系統(tǒng)劃分為由流量回路、壓力節(jié)點和連接管構(gòu)成的水冷壁流動網(wǎng)絡(luò)系

2、統(tǒng)。根據(jù)質(zhì)量守恒、動量守恒和能量守恒三大定律，建立水冷壁流量和壁溫計算數(shù)學(xué)模型。其次，針對水動力計算管網(wǎng)模型和流體管網(wǎng)理論，由“節(jié)點的質(zhì)量守恒定律”和“回路的能量平衡定律”建立求解水冷壁流量分配和壓力分布的非線性方程組，并采用擬牛頓法進(jìn)行求解。并對受熱較強水冷壁單管沿管長方向的金屬壁溫分布進(jìn)行計算。最后，對600 MW超臨界鍋爐螺旋管圈水冷壁水動力進(jìn)行了計算分析并開發(fā)計算程序。
　　利用本文開發(fā)的計算程序，計算了600 MW超臨界

3、直流鍋爐水冷壁系統(tǒng)在最大連續(xù)蒸發(fā)量（BMCR）、75％BMCR、50%BMCR和30%BMCR負(fù)荷下的水動力特性。結(jié)果表明，爐膛下部螺旋管圈水冷壁較上部垂直管圈水冷壁能承受更大的質(zhì)量流速，流量偏差也較小；不同負(fù)荷下各水冷壁管出口工質(zhì)溫度熱偏差小，最大溫度偏差約為6℃；受輻射熱負(fù)荷分布影響，下爐膛螺旋管圈水冷壁中出現(xiàn)最大金屬壁溫467.8℃，不超過管材的許用溫度，能夠滿足鍋爐的安全運行。
　　采集了600 MW超臨界直流鍋爐現(xiàn)場運行