电站锅炉膜式水冷壁温度场特性的数值计算

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第29卷第12期水利电力机械V01．29No．122007年12月WATERC0NSERVANCY&ELECTRICPOWERMACHINERYDec．2007电站锅炉膜式水冷壁温度场特性的数值计算Calculationofmembranewaterwalltemperaturefieldsinpowerplantboilers王为术，陈飞，刘美玲，罗毓珊，陈听宽WANGWei—shu，CHENFei，LIUMei—ling，LUOYu—shan，CHENTing—kuan(1．华北水利水电学院电力学院，河

2、南郑州450011；2．西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室，陕西西安710049)(1．SchoolofElectricPower，NorthChinaInstituteofWaterConservancyandHydroelectricPower，Zhengzhou450011，China；2．NationalKeyLaboratory【)fMultiphaseFlowinPowerEngineeringofXianJiaotongUniversity，Xian710049，China)摘要：建立了电站锅炉膜式水冷壁温度场二维稳态计算模型，采用有

3、限客积法建立离散方程，编制求解流体换热和管壁导热耦合决定的锅炉膜式水冷壁二维温度场导热反问题数值计算程序。利用程序计算分析了1000MW超超临界锅炉垂直管圈膜式水冷壁的温度分布特性，计算结果可以很好地反映水冷壁管壁及鳍片温度分布规律，同时计算收敛性良好。计算结果表明，不同负荷率下，膜式水冷壁截面炉膛向火侧温度最高，在低负荷时管壁向火侧外壁温度最高，而高负荷时向火侧鳍端温度最高。关键词：电站锅炉；膜式水冷壁；温度场中图分类号：TK223．31文献标识码：A文章编号：1006—6446(2007)12—0023—05Abstract：Two—dimensio

4、nalcalculatingmodelandprogramsofmembranewaterwalltermperaturefieldsinplantboil—ersarecreated．Basedonfinitevolumemethod(FVM)thediscrete—equationsandtheprogramofmembranewater—walltermperaturefieldsarecarriedouttocalculatetheinverseheatconductionproblemsoftwo—dimensionaltempera—ture

5、fieldsaffectedbythefluidconvectionandthewallconduction．Itisusedincalculationsformembranewaterwalltemperaturefieldsinthe1000MWultra—supercriticalpressureonce—throughboiler．Thesimulationresultsagreewellwiththedistributinglawofmembranewaterwalltermperaturefieldsinplantboilers，andgoo

6、dcomputingconvergenceisobmined．Accordingtothecalculatingresults，thehighesttemperatureofmembranewaterwalloccursattheflamefacingringendunderhighload，butitoccursattheouterwaterwalltubeofflamefacingsideunderlowload．Keywords：plantboilers；membranewaterwall；termperaturefields壁管内工质温度有很大变

7、化。水冷壁壁温对锅炉工l水冷壁及温度分布模型作的安全可靠性影响极大，应对在高温条件下工作电站锅炉水冷壁多采用膜式水冷壁结构作为炉的水冷壁的温度及强度进行分析，因其管壁温度受膛受热面，常见膜式水冷壁结构如图1所示。炉膛到管外壁面高温氧化温度所限制，应主要分析水冷膜式水冷壁的一侧吸收来自炉膛侧辐射热和烟气对壁的最高温度。流换热，另一侧背对炉膛，与炉膛侧没有直接的换本文建立电站锅炉膜式水冷壁温度分布计算模热，因此，炉膛中的蒸发管沿周向是不均匀的，为向型，开发计算程序，从而确定锅炉炉膛在不同运行条火面的半周受热。在锅炉运行中，水冷壁炉膛侧受件下的壁温分布规律，以

8、确立水冷壁系统的壁温分到炉内高温物质的强烈换热作用，负荷变化时，水冷布是否处于安