锅炉过热器/再热器管道热流密度的评估方法

通过建立数值模型进行编程计算,分析了锅炉过热器/再热器管道在不同的管道几何尺寸、烟气温度、蒸汽流量和温度下,各个界面热流密度的变化情况。通过回归分析得到了热流密度与管道内壁侧氧化层厚度和运行时间的关系表达式,即热流密度的评估关系式。     

供冷系统管路温升的合理计算

在供冷系统的设计中,管路温升通常不予计算,而是根据经验选定。合理计算供冷管路温升是提高供冷效率的前提,按常规热工方法计算供冷管路温升其数值很小,远小于实测值.本文对引起管路温升的机理作了分析,认为管路温升主要是管道壁的传热和水泵管道阻力损失温升两部分。管道壁传热温升的计算应在传统热工计算的基础上,补充考虑以下五个因素:1、太阳辐射热的吸热量;2、外壁发生凝水时的传热增强,需计算析湿系数;3、埋地管道中,由于非绝对稳态,引入增热系数;4、隔热层材料和安装质量等引起隔热结构恶化而引入隔热效率系数;5、管道附件、阀门、支撑等引起的附加冷量损失系数。据此,提出了各类管道传热温升的计算方法,其计算结果与实测数据基本吻合。本方法为降低管路温升,提高供冷效率,降低能耗提供了理论依据.     

含砷/铜砷 C-- Mn 钢的高温氧化行为

利用热重分析仪、扫描电镜和电子探针研究了含 As 或者 Cu + As 的 C- Mn 钢的高温氧化特性.1050℃氧化初期约500 s 内,As 钢和 Cu- As 钢为线性氧化阶段,随后转为抛物线氧化,两种钢的抛物线氧化速率均高于 C- Mn 钢.因氧化层分离,1150℃氧化增重小于1050℃氧化增重.钢中 Cu 和 As 的存在促进了固相 Fe2 SiO4层的生长.由于 As 在氧化层/基体界面的富集,1050℃氧化时,As 钢中存在明显的条带状内部氧化粒子层；C- Mn 钢中加入 Cu 和 As 后,其氧化层/基体界面变得崎岖不平,内部氧化粒子的数量随着氧化时间及氧化温度的增加而增加.1050℃氧化时氧化层/基体界面处 Cu 和 As 的富集程度高于1150℃氧化.     

高温球体与水的沸腾传热特性研究

为研究高温流体与水的传热特性,采用理论分析与自由界面追踪数值技术对高温球体表面的沸腾传热过程进行研究,得到球体表面传热特性的变化规律. 分析结果表明,当球体温度不变时,蒸气膜层厚度自前滞点往后逐渐增大,膜层内温度呈非线性分布降低,速率呈抛物型分布. 当球体温度提高时蒸气膜层厚度变大,相应的蒸气速率峰值也变大,球面传热系数却变小. 数值仿真结果显示了气-液界面上不稳定性波动发展和气泡成长过程,较为真实地反映出沸腾传热的动态过程.      

单道次热轧对Fe-15Si硅钢氧化层形貌的影响

将Fe-15Si硅钢试样分别在1000~1200℃空气条件下氧化30min，观察发现在1000℃和1100℃时，氧化层与基体界面处存在硅酸亚铁，而当温度为1200℃时，硅酸亚铁不但存在于界面处，同时也存在于氧化层中.将各温度下得到的带有氧化层的试样进行单道次热轧试验，压下率分别为10%和30%，发现1000℃和1100℃时，较高的压下率使氧化层破碎更加严重，但是单道次热轧未能改变氧化层的结构；当温度为1200℃时，由于液态的硅酸亚铁的出现，单道次热轧能够将界面处的液化的硅酸亚铁层挤压到氧化层中，消除了硅酸亚铁层的钉扎基体的效应，改善了氧化层与基体界面的平直度.     

气泡塔熔融结晶器中传递与晶层生长

分析了气泡塔结晶器熔融结晶过程中自熔体向晶层界面的热、质传递特征，建立了描述该过程晶层生长的稳态模型。在自熔体向晶层界面对流传热膜系数的计算中，将弹单元分为弹状气泡周围液膜区、尾迹区及液塞段3段，各段的平均对流传热膜系数不同。分别在表观气速0.04和0．08m/s下，用模型对己内酰胺晶层生长进行了计算，计算结果与实验结果基本吻合。     

凹凸管传热与流阻性能的数值模拟

利用Fluent数值模拟软件，对凹凸管进行了流动和传热的三维数值模拟，得到了管内的流动速度分布及温度分布，并将模拟结果与光滑管的结果进行了对比．结果表明，在相同的流动速度下，凹凸管的阻力系数及传热膜系数都大于光滑管，且阻力系数之比随雷诺数的增大而增大，而传热膜系数之比随雷诺数的增大而减小．在本数值模拟范围内，雷诺数由2757．76增大到13788．79时，阻力系数之比由5．5308增大到8．3663，传热膜系数之比则由2．289减小到1．585．综合评价结果表明，凹凸管的综合性能在低速时能得到明显改善，说明凹凸管特别适合低速流时的强化传热。     

铝的壁垒型阳极氧化膜的透射电镜观察

发现了(NH_4)_2MoS_4水溶液中可生成铝的壁垒型阳极氧化膜。用超薄切片,透射电镜结合离子注入惰性原子标记层的技术对膜的形貌、成分和生长过程中的离子迁移进行了观察和分析;用EDAX分析方法来探测到膜中含有溶液阴离子的成分,阳极氧化过程中膜在基体/膜界面和膜/溶液界面同时生长。阳极氧化的电流密度为1.0mA/cm~2时,Al~(3+)离子的表观迁移率为0.44。     

不锈钢着黑色工艺及着色机理

介绍了一种不锈钢着黑色溶液的组成及工艺参数:NaNO3 67 g/L,NH4NO3 67 g/L,MnSO4 70 g/L,H2SO4 250 mL/L,CrO3 40 g/L,添加剂A 20 g/L,添加剂B 40 g/L,光亮剂钼酸铵1.5 g/L,着色时间8～10 min,着色温度95～100 ℃.讨论了该配方各组分的作用及其对黑色膜质量的影响,分析了着色发黑的可能机理是不锈钢基体的溶解形成大量的Me2 (Me代表Fe,Cr,Ni),金属溶液界面上的Me2 与Cr3 水解形成合金氧化膜沉积在基体表面上.电镜扫描和能谱结果显示膜层的厚度约为0.5631μm,膜层为块状结构,着色膜主要成分是Fe,Mn和Cr等元素,表明着色膜提高了不锈钢的耐磨性、耐蚀性.     

电渣重熔结晶器复合传热模型

针对电渣重熔结晶器内钢锭(渣池)/渣皮/气隙/铜壁/冷却水体系中的复杂传热过程,根据钢锭和渣皮的热缩性、炉渣和气隙的分布等将结晶器传热现象分为5种模式,基于结晶器轴向温度梯度最大原则划定各传热模式间的界限.综合5种传热模式的传热方式建立关于钢锭(渣池)/渣皮/气隙/铜壁/冷却水界面间复合传热过程的统一数学模型.利用电渣重熔结晶器多点连续测温系统,将测得的温度值作为边界条件,得出电渣重熔系统中钢锭(渣池)/渣皮/气隙/铜壁/冷却水界面的温度和沿径向传递的热流量.利用计算的结果分析该复杂传热体系中5种传热模式径向温度变化的规律.     

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。     

直流锅炉过热器再热器传热计算新方法

本文从辐射和对流换热的机理及基本公式出发，建立了大型直流锅炉过热器或再热器传热计算模型，对模型每根管子进行了传热计算，从而得到整个过热器或再热器的传热特性，并考虑了结构、煤种、运行工况等对传热的影响。本模型的建立更直接、细致地确定了过热器、再热器的传热工况，为分析过热器、再热器偏差、传热恶化、寿命等问题提供了新方法。     

电站锅炉过热器再热器在线故障诊断系统的研制

介绍了电站锅炉过热器和再热器在线故障诊断系统的工作原理、系统组成及系统主要模块的实现方法,利用计算机运算来仿真过热器和再热器管子金属壁面温度,为判别管子局部超温提供依据,可提高大容量电站锅炉运行的安全可靠性。     

新型耐热钢NF709的研究进展

随着锅炉蒸汽参数的提高,对受热面管材的要求愈发苛刻,新型奥氏体耐热钢以其高蠕变强度、优良的抗腐蚀和氧化性能逐步取代马氏体耐热钢应用到高参数机组的过热器和再热器,但其导热性差、膨胀系数大、合金元素含量高等问题,易导致焊接缺陷。此外,奥氏体耐热钢在长期服役过程中有可能析出σ和Cr2N等有害相,降低材料的高温性能。因此,增加奥氏体耐热钢中Cr和Ni含量,通过多元合金化,以Z相、MX相和M23C6相共同复合强化,并借助合理的冷热成型加工工艺,获得适宜的晶粒尺寸和表面质量,进一步提高组织稳定性及高温性能,以满足更高蒸汽参数超超临界锅炉的过热器和再热器使用要求。     

基于特征结构的锅炉报价CAD环境

针对电锌锅炉结构复杂，其报价过程繁琐，周期长，且难于控制报价准确性等的问题，在分析电站锅炉报价设计应用的结构图形基础上，划分出锅炉图形的结构特征和参数特征，包括：炉膛结构，大屏过热器，高温过热器，低温过热器，高温再热器，低温再热器，省煤器及锅炉图形中常用的符号和标准图形等，并根据电站锅炉产品报价设计的需要，开发出基于特征结构和参数化的电站锅炉报价系统CAD环境，给出了该环境下的总体结构，开发特点及系统的功能实现等。     

15CrMo高温过热器弯管的失效分析

分析了75 t/h高压循环流化床锅炉用15CrMo高温过热器弯管在试运行近100 h下产生裂纹的原因.结果表明,由于炉水中氯离子含量超标以及停炉期间未进行保护,导致大量空气进入炉体,在高温、弯管自身高残余应力等综合作用下产生应力腐蚀,这是导致过热器弯管失效的主要原因.     

由内壁氧化层厚度测评过热器管道的剩余寿命

电站锅炉的过热器管长期在高温、高压条件下运行，组织性能会老化，最终导致管子蠕变失效而发生爆管。用无损检测技术测量管子内壁氧化层厚度，计算出管子金属运行当量温度，进而通过管壁厚度、管子的应力等参数计算出管子剩余寿命，能够指导电厂有针对性地换管，可以有效地防止因过热引起的管子爆破。     

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     

影响锅炉过热器与再热器可靠性因素分析

分析了影响过热器和再热器可靠性的各种因素，提出了运行检修注意事项以及提高过热器与再热器可靠性的措施。