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锅炉水冷壁600M W 温度场计算外边界条件的确定周一工(上海锅炉厂有限公司)摘 要 以上海石洞口第二发电厂引进的由瑞士S U L ZER 和美国C E 公司联合设计的 600M W 超 临界变压运行直流锅炉为研究对象, 消化吸收引进技术, 确定了 600M W 超临界压力锅炉水冷壁温度场计算中的外边界条件, 并与内边界条件研究( 倾斜管及垂直管管内传热特性研究) 相结合, 找 到了进行 600M W 超临界压力锅炉水冷壁温度场计算的新方法。
关键词 水冷壁 外边界条件 热负荷 角系数D eterm i na t i on f o r Ca l cula t i on ofO uter Bou n d a r y Con d it i on s of the Tem pera ture F iel d of W a ter W a l l f o r600MW Bo il erZ h o u Y ig o ngA bstra ct T ak in g a s th e o b ject o f study , th e 600M W sup e rcr it ica l p re ssu re slide p re ssu re b o i l e rth a t w a s jo in t ly de sign ed by Su lze r , S w iss an d A m e r ican Com bu st i o n E n g in ee r i n g an d w a s in t rod u ced by Sh an gh a i Sh ido n gko u N o . 2 Pow e r P lan t , th e in t r o duced tech no l o gy h a s been d ige sted and ab 2 scrbed , th e o u te r b o un da ry co n d it i o n s o f th e te m p e ra t u re f ie ld o f w a te r w a ll fo r 600M W sup e r cr i c i c a l p re ssu re bo ile r a re de te r m in ed , an d com b in ed w ith study o f inn e r bo un da ry co n d it i o n s ( stu d y of th e h ea t t ran sfe r p e rfo r m an ce in side t ilit i n g tube s an d ve r t ica l tube s ). A n e w m e tho d o f ca lcu la t i o n of th e te m p e r a t u r e f i e l d o f 600M W sup e r cr i t i ca l p re s su r e bo ile r .Keywords w a t e r w a l l , o u t e r bo un da r y co n d i t i o n s , h e a t l o ad , an g l e facto r省煤器, 空气预热器布置在尾部烟道下方。
600MW机组锅炉性能试验效率计算方法分析及应用陈鹏飞;冷杰;徐绍宗;邹天舒;史俊瑞【摘要】某600 MW机组锅炉于2014年4月完成大修并投入运行,结合现场锅炉性能试验相关数据,进行锅炉试验时采用ASME PTC 4.1《锅炉机组性能试验规程》和GB 10184-1988《电站锅炉性能试验规程》对锅炉效率进行计算,在计算结果的基础上,分析2种标准中的若干重要区别,以期为技术人员更好地理解锅炉效率的计算方法提供一定参考.【期刊名称】《东北电力技术》【年(卷),期】2015(036)010【总页数】4页(P49-52)【关键词】600 MW机组;性能试验;锅炉效率计算;热损失【作者】陈鹏飞;冷杰;徐绍宗;邹天舒;史俊瑞【作者单位】沈阳工程学院能源与动力学院,辽宁沈阳 110136;国网辽宁省电力有限公司电力科学研究院,辽宁沈阳 110006;国网辽宁省电力有限公司电力科学研究院,辽宁沈阳 110006;国网辽宁省电力有限公司电力科学研究院,辽宁沈阳 110006;沈阳工程学院能源与动力学院,辽宁沈阳 110136【正文语种】中文【中图分类】TM621某600 MW机组锅炉由哈尔滨锅炉厂有限责任公司设计、生产，其型号为HG－1795／26.15－YM1，三菱重工业株式会社为其提供技术支持。
对于采用国外技术制造的机组锅炉，进行锅炉试验时需采用ASME PTC 4.1《锅炉机组性能试验规程》来进行效率计算，而电厂在实际工作中，习惯采用GB 10184—1988《电站锅炉性能试验规程》。
本文结合性能试验考核结果，分别以2种标准对该电厂600 MW机组锅炉进行效率计算，并对计算结果进行分析、讨论［1］。
由于国内绝大多数合同中规定锅炉效率的计算需采用ASME标准，并且用低位发热量作为输入热量计算出的锅炉效率作为合同保证值。
因此本文在选用ASME标准计算锅炉热效率时，将高位发热量换算成低位发热量作为输入热量，饱和水焓换算为同温度下饱和汽焓，即将燃料中水分和氢在基准温度下燃烧变为水蒸气所需的蒸发热不计为热损失。
600MW机组锅炉屏式过热器壁温测试及三维计算摘要：大型锅炉过热器爆管是造成机组强迫停机的重要因素之一，而大多数的爆管都是由管壁超温引起的。
因此，为了准确了解锅炉屏式过热器（屏过）的壁温分布情况，在大别山电厂超临界600MW机组锅炉屏式过热器上进行了炉内外壁温测试，实时采集了炉内壁温及炉外壁温的变化数据，找出了屏式过热器炉内外壁温的关系，并用最小二乘法拟合出二者的关联模型，并进行了三维壁温分布计算分析。
利用所拟合的屏式过热器炉内外壁温的关联模型及炉外可长久保留的测点测量出的温度t0，可以预测发生超温管段的炉内温度。
此外，利用该模型还可验证屏式过热器三维管壁温度计算程序结果的可靠性。
伴随着锅炉蒸汽参数提高及容量增大，过热器和再热器系统成为大容量锅炉本体设计中必不可少的受热面，这两部分受热面内工质的压力和温度都很高，且大多布置在烟温较高的区域，受热面温度接近管材的极限允许温度。
锅炉容量的日益增大，使过热器和再热器系统的设计和布置更趋复杂。
在炉膛出口以及各高温受热面进口截面上，烟气速度及烟温的分布偏差越来越大，使与过热器并列屏片和同屏的各个并列管间的吸热偏差及管壁所承受的壁温差也越来越大。
由于蒸汽流经管内温度不断升高，而管外的烟气温度沿烟道横截面分布不均，且沿烟气流向在不断传热，因而管内各处温度都有不同，使得有的管段温度高于整个管内的平均温度，这也是高温受热面管过热或爆管的主要原因。
要进行大型锅炉高温受热面管壁的监测和寿命预测，必需获得管子各处的温度分布。
在现有测试条件下，还无法对高温受热面炉内壁温进行长期实时监测，只能通过测定炉外壁温去推定炉内壁温。
为此，需要进行锅炉过热器内外壁温对比试验，并利用试验数据进行屏过的壁温计算。
一、试验方案炉内壁温测量及炉内外壁温对比试验需要选定过热器不同管排及内外圈管子，在其上面安装炉内壁温测点，在各种典型工况下进行炉内壁温测量及炉内外壁温对比试验，得到炉内管壁温度分布。
600MW锅炉末级再热器壁温超温研究及解决方案发布时间：2021-12-31T07:50:11.384Z 来源：《电力设备》2021年第11期作者：彭义福刘伟[导读] 5运2备、直流燃烧器四角切圆燃烧方式。
燃烧器布置7层一次风喷口，燃烧器喷口可上、下摆动。
（山东电力建设第三工程有限公司山东青岛 266100）摘要：燃煤机组正常运行过程中，由于运行工况的变化及燃烧调整造成壁温超温属于常见现象，本文以某电厂600MW亚临界燃煤机组为研究对象，通过对锅炉末级再热器壁温超温异常情况的原因分析，得出壁温超温的主要原因，并给出解决方案，为以后类似现象的发生提供必要的分析思路及解决方法。
关键词：壁温超温；燃尽风调整；吹灰1 前言本工程锅炉为亚临界参数、一次中间再热、控制循环汽包炉，锅炉采用单炉膛、平衡通风、π型、露天布置、全钢架、全悬吊结构。
采用中速磨正压直吹式制粉系统，配7台HP1163型中速磨煤机，5运2备、直流燃烧器四角切圆燃烧方式。
燃烧器布置7层一次风喷口，燃烧器喷口可上、下摆动。
锅炉过热器采用四级布置，分别为低温过热器、分隔屏过热器、后屏过热器及末级过热器。
再热器采用三级布置，分别为墙式再热器、屏式再热器及末级再热器。
过热器系统采用二级喷水调温方式。
第一级喷水减温器布置于低温过热器与分隔屏之间，第二级喷水减温器布置于后屏过热器与末级过热器之间。
再热器系统通过燃烧器摆动调温，同时再热器的进口导管上装有两只喷水减温器。
2 超温现象概述本型号锅炉在正常运行过程中，存在末级再热器金属44和45号壁温测点（分别对应末再65屏和68屏的2号管）超温问题，超温现象表现为：低负荷时620℃左右，满负荷时640~650℃（报警值为623℃）。
表1 锅炉主要设计参数表2 末级再热器的超温计算书图2 电厂运行人员习惯二次风开度3.超温问题分析3.1通过燃烧调整来分析末再超温现象当锅炉满负荷时，通过调整燃尽风开度，分析其末再温度变化趋势。
167中国设备工程Engineer ing hina C P l ant中国设备工程 2018.05 （上）3 结语通过对反应堆压力容器整体顶盖锻件锻造方案中，涉及的加热、塑性成型、锻后热处理三个过程中主要工艺参数的控制，分析了其对锻件质量的影响因素。
（1）在对钢锭加热过程控制中，主要对最高加热温度、装炉温度、升温速度、均热控制、保温时间等关键工艺参数的控制，防止产生较大的温度应力并引起裂纹等缺陷，提高了金属塑性，降低变形抗力。
（2）在成型过程的控制中，严格控制钢锭的头尾切除量和总锻造比，采用饼形板坯冲型法使得驱动机构贯穿件区域承受较大的静水压力，形成三向压应力，提高了压实效果。
（3）在锻后热处理的控制中，采用正火+扩氢退火的工艺细化了晶粒，防止白点与氢脆，消除内应力，降低硬度，改善锻件的切削性能，为最终热处理做好组织准备。
参考文献：[1]阚玉琦，陈晓青，梁书华.反应堆压力容器大型锻件热加工质量控制研究[J].热加工工艺,2009,38(23):138-141.[2]杨钟胜.大型锻件锻后热处理的研究及注意事项[J].金属加工(热加工),2013，(19):40-42.[3]康大韬.叶国斌大型锻件材料及热处理[J].科学出版社,1998.[4]吴京华.大型钢锭和锻件加热与冷却过程的实验研究[J].大型铸锻件文集,1992,(6):79-81.某公司600MW 机组锅炉为东方锅炉（集团）股份有限公司设计制造的DG2028/17.45-II5型亚临界参数自然循环锅炉。
锅炉采用亚临界、自然循环、前后墙对冲燃烧方式、一次中间再热、单炉膛、平衡通风、固态排渣、尾部双烟道、全钢构架的∏型汽包炉。
锅炉投产至今一直存在屏过管壁温度偏差大，最大前后屏过管壁温度相差140℃左右，减温水使用量大的情况。
1 问题分析表1为负荷364MW，投ABCD 层燃烧器时屏式过热器各屏管壁温度统计表。
前后屏管壁温度最大相差141℃，左右屏管壁温度最大相差120℃。
某船用锅炉过热器三维壁温计算及超温爆管研究的开题报告一、研究背景随着经济的快速发展和工业的不断发展，人们对能源的依赖越来越大。
而在许多工业领域中，锅炉是最受欢迎的能源转换设备之一。
它们在许多应用中提供关键的能源供应，并被用于生产过程的加热、蒸汽动力和其他应用。
然而，由于过热器的过热、积灰和爆管等原因，导致锅炉的工作效率降低，不仅浪费大量的能源，而且还可能产生严重的安全隐患。
因此，对锅炉过热器进行三维壁温计算及超温爆管研究变得尤为重要。
二、研究目的和重要性本研究旨在通过三维数值模型和计算方法来分析锅炉过热器的热工行为和温度分布，以测定热应力和温度梯度。
此外，本研究还将尝试分析超温爆管问题，以探究其原因、规律及相应解决方案。
通过这些研究，可以更好地理解过热器的热力学行为和机理，提高锅炉的工作效率和安全性。
三、研究方法本研究将采用ANSYS Fluent软件建立三维数值模型，并进行计算。
首先，通过建立转子-固体模型来确定锅炉过热器的温度场和应力状况。
然后，将温度场和应力结果用于评估过热器的热力学状态和相应的机理。
最后，通过分析超温爆管的原因，确定其规律和解决方案，并提出相应的性能改进建议。
四、预期结果通过本研究，预计可以获得以下结果：1.锅炉过热器的三维壁温及温度分布特性；2.过热器热应力和温度梯度及应对措施；3.超温爆管原因、规律及解决方案；4.相应的性能改进建议。
五、研究意义本研究将有助于深入理解过热器热力学行为和机理，提高锅炉的工作效率和安全性。
通过分析超温爆管的原因，可以避免重大事故和不必要的能源浪费。
此外，本研究还将为相关技术和工业领域的深入研究提供理论依据和参考。
600MW机组锅炉屏式过热器壁温测试及三维计算
摘要：
大型锅炉过热器爆管是造成机组强迫停机的重要因素之一，而大多数的爆管都是由管壁超温引起的。
因此，为了准确了解锅炉屏式过热器（屏过）的壁温分布情况，在大别山电厂超临界600MW机组锅炉屏式过热器上进行了炉内外壁温测试，实时采集了炉内壁温及炉外壁温的变化数据，找出了屏式过热器炉内外壁温的关系，并用最小二乘法拟合出二者的关联模型，并进行了三维壁温分布计算分析。
利用所拟合的屏式过热器炉内外壁温的关联模型及炉外可长久保留的测点测量出的温度t0，可以预测发生超温管段的炉内温度。
此外，利用该模型还可验证屏式过热器三维管壁温度计算程序结果的可靠性。
伴随着锅炉蒸汽参数提高及容量增大，过热器和再热器系统成为大容量锅炉本体设计中必不可少的受热面，这两部分受热面内工质的压力和温度都很高，且大多布置在烟温较高的区域，受热面温度接近管材的极限允许温度。
锅炉容量的日益增大，使过热器和再热器系统的设计和布置更趋复杂。
在炉膛出口以及各高温受热面进口截面上，烟气速度及烟温的分布偏差越来越大，使与过热器并列屏片和同屏的各个并列管间的吸热偏差及管壁所承受的壁温差也越来越大。
由于蒸汽流经管内温度不断升高，而管外的烟气温度沿烟道横截面分布不均，且沿烟气流向在不断传热，因而管内各处温度都有不同，使得有的管段温度高于整个管内的平均温度，这也是高温受热面管过热或爆管的主要原因。
要进行大型锅炉高温受热面管壁的监测和寿命预测，必需获得管子各
处的温度分布。
在现有测试条件下，还无法对高温受热面炉内壁温进行长期实时监测，只能通过测定炉外壁温去推定炉内壁温。
为此，需要进行锅炉过热器内外壁温对比试验，并利用试验数据进行屏过的壁温计算。
一、试验方案
炉内壁温测量及炉内外壁温对比试验需要选定过热器不同管排及内外圈管子，在其上面安装炉内壁温测点，在各种典型工况下进行炉内壁温测量及炉内外壁温对比试验，得到炉内管壁温度分布。
大别山电厂超临界600MW机组HG-1970/25.4-YM4型锅炉为一次中间再热、变压运行带内置式再循环泵起动系统，锅炉的前后墙布置了30只低NO 2，轴向旋流燃烧器（LNASB) ，采用对冲燃烧方式，配中速磨煤机正压直吹制粉系统。
屏过位于炉膛上前部，标高50.55m至炉膛顶部，有30组管屏，每片管屏28根管子。
屏过系统内布置有炉外壁温测点30个，主要用于测量及监视锅炉过热器各级受热面出口工质的温度及主蒸汽温度。
在屏过布置炉内壁温测点3个，分别位于左起第2片屏第1根、第8片屏第3根、第13片屏第1根管子的标高58m处。
采用恺装型热电偶测量炉内壁温。
新安装的炉内壁温测点接入电厂MIS的Oracle数据库中，数据采集时间间隔为2min。
二、试验结果与分析
(1）屏过受炉膛火焰直接辐射，在机组满负荷运行工况下，测得屏过
区域炉内管壁温度在620～740℃范围内变化，炉外管壁温度在500～540℃范围内变化（图1)，从炉内外测点测试结果可知，屏过炉内测点温度变化均比炉外温度变化剧烈。
(2）屏过区域炉内标高58m处左起第8排炉内管壁温度最高（图1) ，表明炉膛上部及炉膛出口处存在一定程度的烟气残余旋转。
(3）测得炉内温度高于炉外温度100～200℃，其中以屏过第8屏的
炉内外温差最大（图2）。
(4）机组负荷在400MW 以下时一般投运下层燃烧器，燃烧火焰中心较低，过热器炉内管壁温度相应也较低，一般在600℃以下；机组负荷在400MW以上时，屏过炉内管壁温度会上升至600℃以上。
屏过炉内外的管壁温度均随负荷的变化而变化，并在一定条件下呈正比的关系。
但是，在机组起动调整过程中的某些工况下，屏过的温度波动幅度比较大，有时甚至超过满负荷时过热器所达到的炉内最高壁温，这与机组负荷的波动幅度较大、风量过小以及工质流量过小有关。
三、炉内外壁温的关联模型
按俄罗斯锅炉机组热力计算标准，各管段的计算壁温按下式进行计算：
式中：t为计算截面中部件的介质温度，℃；β为管子外径与内径之比，
按锅炉管实际结构确定；μ为热量分流系数，按1998年热力计算标准8～19节选取；q0为计算截面处管段单位面积吸热流量，kW/㎡；δ为管壁壁
厚，按锅炉管实际结构确定，m；λM为金属材料的导热系数，各种材料的λM随温度的变化按久λM=A(t cT－t）＋B考虑，式中A、B为系数，t0为计算的原始温度，℃；α2为管子内壁对工质的放热系数，kw/(㎡·℃）。
对于过热器某确定的管段，该处的工质温度应是该段过热器管壁的中间温度，但在实际运行过程中其无法通过试验得到，能够测量到的是该段出口处工质的温度阁。
对过热器某段确定的管子的炉内温度，可根据过热器炉内外壁温数据，建立出炉内外壁温的数学关联模型。
采取最小二乘法对试验数据进行拟合，设其拟合曲线为S(χ) ，则误差平方和：
本文选定屏过炉内温度最高的左起第8片屏作为拟合关联模型的对象，通过对屏过炉内外温差数据与机组主要运行参数（实际负荷、水煤比、主蒸汽温度）试验数据进行分析，拟合得到屏过炉内外壁温关联模型：
△t=0.0154W十9.0704θ十0.391t M一100.93 （3）式中：△t为末级过热器炉内外温差，℃；W为机组的实际负荷，MW；θ为机组的水煤比；t M为机组的主蒸汽温度，℃。
利用屏过炉内外壁温关系式，由炉外壁温推导出的炉内壁温值与试验测试值最大误差小于士6℃。
四、屏过的三维壁温计算
拟合出的超临界600MW机组直流锅炉屏过炉内壁温计算公式，对于编制其三维管壁温度计算程序有模型参照作用，能够提高三维管壁温度计算程序的准确性。
锅炉屏过的三维管壁温度计算需要逐级、逐根、逐点地进行，借助MATLAB数学软件采用MATLAB7.0编制了锅炉屏过三维壁温计算程序，其中包括运算主程序、运算子程序、数据库3部分。
在程序计算中考虑到各管段位置不同造成的管段受热条件的差异，从热偏差的理论以及三维模型的角度考虑了烟气的辐射和对流情况。
在流量、受热条件、烟温分布、烟速分布和管段吸热量不同的情况下，以微元段为单位进行热力计算。
按照锅炉实际运行工况要求，对屏过进行1-BM-CR、2-TRL和3-50%BMCR（滑压）3种工况下的壁温计算，得到不同工况下屏过的壁温分布。
选取了具有代表性的第2、8、13片屏，绘制出壁温分布图，具体温度分布见图3～图5。
计算结果和测量结果比较见表1。
当有部分测点温度误差较大时，调节初始上炉膛区的烟气温度场系数，直到最后计算所得温度与实际测量的温度误差在容许范围内。
