1820th超临界锅炉屏式过热器超温研究

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1、万方数据声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在指导教师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含其他个人或集体己经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名：蕴：丝日期：加修石．I2,-关于学位论文使用权的说明本人完全了解太原理工大学有关保管、使用学位论文的规定，其中包括：①学校有权保管、并向有关部门送交学位论文的原件与复印件；②学校可以采用影印、缩印或其它复制手段复制并保存学位论文；③学校可允许学位论文被查阅

2、或借阅；④学校可以学术交流为目的，复制赠送和交换学位论文；⑤学校可以公布学位论文的全部或部分内容(保密学位论文在解密后遵守此规定)。签名：京卅9一日期：丝!兰』：!兰ⅥH尹导师签名：皇＆氅日期：沙，乜。6．11万方数据太原理工大学硕士研究生学位论文1820t／h超临界锅炉屏式过热器超温研究摘要【IUlIIIIillllIlll11111U11111IlllY2692703超临界锅炉的特点是具有较高的发电效率、排放污染物较少以及调峰的便利性等。超临界锅炉固然拥有自身的优势，然而在实际运行过程中，由于高温高压的蒸汽环境、强度有限的管壁材料

3、以及管内壁长时间运行导致的结垢等现象，超临界锅炉过热器壁面随之发生超温问题。本文的研究对象是某电厂额定蒸发量为1820t／h的超临界锅炉，利用数值模拟的方法对屏式过热器区域在不同工况下的温度场进行对比分析。本文模拟炉膛内部的气相湍流流动时，运用的模型是Realizablek-￡模型；在处理跟踪煤粉颗粒的问题上，则采用了随机轨道模型；在模拟炉膛内部的气相湍流燃烧时，运用混合分数一概率密度函数(PDF)模型；在处理挥发份的析出问题时，则采用了双步竞相反应速率模型；在模拟焦炭的燃烧问题时，运用动力学／扩散控制反应速率模型；模拟辐射传热问题上

4、，采用的是P．1辐射模型。在选择合理的数学物理基础上，本文模拟了原始工况下炉膛内部和屏式过热器区域的流场以及温度场，并且在不同工况下，分别模拟研究了过量空气系数以及一次风和二次风配比改变的情况下，炉膛不同位置的温度场分布以及屏式过热器区域的温度场分布。在原始工况最大连续蒸发量工况下，沿着炉膛高度的方向，屏式过热器区域的温度场变化呈现出先升高后降低最后再次升高的变化规律，温度的最高点出现在管屏的下端，位置约在管屏的弯头处；对于单个管T万方数据太原理工大学硕士研究生学位论文屏而言，由外管圈至内管圈，各管屏的平均温度出现逐渐降低的趋势。沿着

5、管屏高度的方向，随着烟气温度的下降，烟气对管子的影响逐渐减弱，管屏区域的温度就出现了下降趋势。对于过量空气系数而言，尽管一定程度增加过量空气系数为1．15时有利于煤粉的完全燃烧，但同时提高了炉膛温度水平，导致屏式过热器区域出现较大面积的高温区，使屏式过热器发生超温现象；当过量空气系数继续增大为1．25时，炉膛整体温度水平开始下降，屏式过热器区域的高温区也逐渐减小，可以有效避免管段发生超温现象。所以，过量空气系数的选择应该考虑高效燃烧和避免屏式过热器超温的综合效果。对于一次风和二次风配比而言，在总风量保持不变的情况下，当二次风的所占的份

6、额逐渐增大时，也就是一次风量逐渐降低时，炉膛燃烧的火焰中心是依次降低的。这一点就有效避免屏式过热器区域出现高温区，从而延长屏式过热器的使用寿命。关键词：数值计算，超临界锅炉，屏式过热器，超温Ⅱ万方数据太原理工大学硕士研究生学位论文NUMERICALSMULATIONONPLATENSUPERHEATERTUBEOVERTEMPER矧Ⅱ≮EFORl820T／HSUPERCRITICALBOILERABSTRACTSupercriticalcoal—burningtechnologyhasbecomethemostadvancedtech

7、nologyatpresentbecauseofitshigherefficiency,loweremission，easierregulationforload，andsteadieroperation．Inactualoperationprocess，theovertemperatureproblemsometimesappearsonthesuperheaterwallinsupercriticalboilerbecauseofhigh·-temperatureandhigh-‘pressuresteam,limitedwall

8、materialsandboilerfurringonthesuperheaterwallduetolong—timeoperation．Thesupercriticalboilerof1820t／hincapacity