超临界循环流化床下降水冷屏流量分配特性试验研究

针对350 MW超临界循环流化床锅炉的结构参数,建立空气-水试验台,模拟了超临界循环流化床锅炉在25％、50％和70％3种额定负荷下气液两相流在下降水冷屏并联支管中的分配特性.采用快关阀门法和分相测量法分别测量了下降水冷屏各并联支管内的体积流量含气率分布、干度分布、各相流量分布和差压分布.试验发现:在进口集箱干度为0.3～0.9的范围内,25％负荷下的体积流量含气率、千度分布和差压分布最均匀,并且随着锅炉负荷的增加,各并联支管内的相分配偏差增加;25％负荷下各并联支管内各相的流量分配均匀性最差,并且随着锅炉负荷的增加,各并联支管内流量分配均匀性得到改善.     

低质量流速垂直并联内螺纹管中两相流不稳定性试验研究

针对600 MW超临界"W"火焰锅炉低质量流速水冷壁所采用的内螺纹管及锅炉设计参数,在高压汽水两相流试验台上进行了垂直并联内螺纹管中两相流不稳定性的试验研究,并观测到了压力降和密度波两种形式的脉动.在试验参数范围内就系统压力、质量流速、进口过冷度、上游可压缩容积、出口节流度和不对称加热对两相流不稳定性的影响进行了研究和分析.试验表明,在垂直并联内螺纹管中,压力降型脉动出现在干度较低的水动力曲线负斜率段,为两管整体脉动,而密度波型脉动出现在干度较高的正斜率区域,呈管间脉动.同时,根据试验结果,采用均相流模型得到了不稳定发生的界限关系式,为超临界锅炉低质量流速垂直并联内螺纹管水冷壁的设计与安全运行提供了依据.     

锅炉分配集箱非线性水动力特性分析

修正后的光滑管摩系数用可用于示锅炉分配集箱的摩阻系数。动量交换系数也被表示为流速的函数。引入一个描写分配集箱流动行为的非线性数学模型。     

600 MW超临界W型火焰锅炉水冷壁爆管原因分析

某电厂600 MW超临界W火焰锅炉在投入运行后多次出现水冷壁爆管事故.本研究以两相流模型为基础,结合锅炉机组水动力计算方法和圆管壁温计算模型,对锅炉水冷壁水动力特性、应力及壁温特性进行了计算和分析,研究了超临界压力变压运行直流锅炉炉膛水冷壁超温爆管的原因.研究结果表明,锅炉炉内温度场分布不均匀,使水冷壁管受热不均,水冷壁管的膨胀量不一致并产生较大的应力,引起水冷壁管变形,水冷壁管的界限强度下降,导致锅炉水冷壁爆管.对此提出了对锅炉进行燃烧调整和对水冷壁下集箱等限制受热面膨胀的部位进行改进的措施,实施后效果良好.     

大容量锅炉水冷壁系统流量分配规律的研究

本文对大容量自然循环锅炉、UP型直流锅炉和强制循环锅炉的水冷壁系统之流量分配规律进行了理论研究,指明了解决大容量锅炉水冷壁流量分配以及汽-水分配均匀性问题的方案和措施。     

超临界直流锅炉水冷壁压降及出口汽温计算

针对超临界直流锅炉水冷壁结构特点及炉内热负荷分布特点,将水冷壁划分为由流量回路、压力节点和连接管组成的流动网络系统.根据质量守恒、动量守恒和能量守恒方程,建立了超临界直流锅炉水冷壁压降和出口汽温的数学计算模型.在此基础上,对利港发电厂600 MW超临界螺旋管圈直流锅炉在不同负荷时上升系统总压降及上、下炉膛水冷壁出口汽温...     

水平并联管系统中两相流流量分配特性的可视性研究

在空气－水试验台上,对分配集箱入口装设加速管和不装设加速管的水平Ｕ型和Ｚ型集箱系统的两相流流量的分配特性进行了可视性研究．研究发现,水平并联管系统中的两相流流量分配与分配集箱内的流动状况有关;在分配集箱入口装设加速管后,两相流量分配特性有很大改善．     

均匀受热垂直上升管内的流动压降特性及界限质量流速

界限质量流速G_0是垂直管圈水冷壁直流锅炉的重要设计参数之一。当水冷壁管中的质量流速小于G_0时,水冷壁呈现正流量响应特性。目前普遍认为G_0的范围在1 000~1 200kg/(m~2·s)。在公开文献中,关于G_0的影响因素的系统研究还相对较少。该文基于经验关联式和经典的流动压降计算方法,分析了超临界/亚临界压力条件下,均匀受热垂直上升管内水的流动压降随热流密度的变化情况,系统研究了热流密度、管长、管径等因素对G_0的影响规律。计算结果表明:热流密度减小,G_0增大;管长变短,G_0增大;管内径增加,G_0增加。     

考虑扁管换热的平行流蒸发器制冷剂两相分配特性

考虑换热扁管中制冷剂的相变过程，采用SST（shear stress transm ission）k-ω湍流模型和Eulerian-Eulerian两相流模型对平行流蒸发器内的制冷剂两相分配特性进行研究。发现制冷剂质量流量和入口干度的增加均会导致制冷剂分配均匀性下降：当制冷剂质量流量从15g·s^-1增加到25 g·s^-1，入口干度从0增加到0.3时，总流量分配不均匀指标分别升高39.4%和50.8%。适当增加出口集管内径和蒸发器长宽比有利于改善制冷剂分配的均匀性：出口集管内径增加一倍，总流量分配不均匀指标降低41.8%；长宽比从1.005增大到1.455，制冷剂分配不均匀指标降低21.6%。     

过热器分配集箱三通区域静压分布试验研究

热偏差与汽温偏差是大型电站锅炉过热器与再热器系统运行过程中存在的主要问题，也是导致过热器与再热器受热面超温爆管的主要原因。过热器与再热器系统采用三通引入、引出结构会产生较大的蒸汽流量偏差和热偏差，甚至导致受热面超温爆管。针对某660 MW超临界锅炉炉顶过热器分配集箱三通区域部分管子超温爆管问题，根据该过热器分配集箱的三通引入结构及受热面布置特点，对进口三通区域的静压分布进行试验研究，揭示了三通两侧分流比、三通区域支管分流比不同时三通涡流区的影响范围、三通涡流区不同部位以及三通两侧集箱的静压分布规律，指出进口三通区域涡流是该锅炉炉顶过热器超温爆管的主要原因，并提出了行之有效的对策。     

660MW超临界机组稳压吹管的实践

通过对超临界机组的吹管参数的计算,结合稳压吹管的实践,从吹管参数的选择、吹管过程中参数的控制以及系统的变更等几个方面进行了分析总结,对超临界机组的吹管具有一定的借鉴意义。     

水平并联管系统中两相流流量分配的理论及实验研究

在空气－水两相流试验台上，对水平放置集箱的Ｕ型和Ｚ型并联管系统中的两相流流量分配特性进行了理论和实验研究，着重对水平并联管中两相流流量分配规律进行了理论上的分析和推导，得到了计算各支管流量的计算式，并用实验进行验证，其计算结果和实验结果符合较好，研究结果对两相流并联管束的工程设计具有重要的参考价值。     

电站锅炉过热器和再热器流量分布计算方法的改进

基于同屏支管根数、屏的节距和三通引入管对管组的流量分布有很大的影响 ,提出和实际结构相一致的离散模型计算方法 ,预测管组中的流量分布 .对进口三通涡流区对集箱静压分布的影响 ,给出了相应的实验结果 .以一台发生过超温爆管的锅炉再热器为例 ,分别应用离散模型计算方法和常用的连续模型计算方法 ,对管组的流量分布和炉内管壁温度进行了计算 .结果表明 ,离散模型计算方法的预测结果和实际情况相一致 ,改进了连续模型计算方法误差大的问题     

井筒内超临界多元热流体注入过程的数值模拟

在稠油热采过程中,提高注入工质的流动参数可显著增加采收率。为评价超临界多元热流体注入井筒后的流动传热特性,建立了相应的计算模型,得到了井底温度、压力与沿程热损失随注入流量、井口温度及井口压力的变化规律,并与注入超临界蒸汽情况下的流动传热规律进行了比较。结果表明,井底参数与注入流量呈单调关系;井底压力与井口温度、压力亦呈单调关系;而其他井口、井底参数的组合呈现出复杂关系。相同井口压力条件下,为使井底参数达到超临界状态,超临界多元热流体的井口温度和注入量高于注入超临界蒸汽的情况。适当选取较低的井口压力,可以减少热损失,提高经济性。所得结果可为注入工质参数的选取提供参考,进而为海洋稠油开发中的能源与动力保障的研究及设计明确需求。     

主蒸汽母管及并列运行锅炉动态特性探讨

用热力学的原理分析了主蒸汽母管容积容量系数C_m相对于汽包炉汽水系统蓄热系数C_b的大小,得出动C_m/C_b<10~(-2),因此提出在分析并列运行机组汽压对象动态特性时,勿需将蒸汽母管作为一个积分环节处理,并在此基础上定量分析了并列运行机组汽压对象动态特性.     

集箱与并联管屏系统单相流体的流动特性

对沿集箱轴向各屏结构相同、而同一屏内各管圈结构不同的集箱与并联管屏系统内单相流体的流动特性的空间分布进行了理论研究 .集箱对轴向各屏与对同一屏内各管的分流和汇流分别采用连续模型和离散模型 ,屏内工质比容沿支管长度的分布引进线性变化假设 .建立了描述系统流动的封闭方程组 ,并获得了集箱及并联管屏内静压和速度分布的理论解 .在引进局部线性化假设、考虑集箱内沿程摩阻影响的条件下 ,得到了修正的理论解 .理论解及其修正解为沿集箱轴向引入、引出并联管屏系统的通解 ,其中集箱内流动参数为一维解 ,管组区流动参数为三维解 .该研究结果可直接应用于电站锅炉过热器、再热器及工业上同类型换热器的流动分析与设计 .     

600 MW超临界锅炉汽温特性的数值模拟

应用数值模拟方法,研究了一台600 MW超临界锅炉中间点温度和过热汽温的变化特性,发现在燃水比及给水焓变化后,中间点温度与过热汽温度的变化方向一致,但过热汽温的变化幅度较大.结果表明,燃水比对过热汽温有较大的影响,而中间点温度能反映出燃水比是否合适.因此,在超临界机组的运行中,控制好中间点温度,就可较好地控制好过热汽温.