优化内螺纹管传热特性实验研究

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1、湖南电力第3l卷第6期HUNANELECTRICPOWER2011年12月doi：10．3969／j．issn．1008—0198．2011．06．001优化内螺纹管传热特性实验研究陈一平，杨东，吕当振。于鹏峰(1．湖南省电力公司科学研究院，湖南长沙410007；2．西安交通大学，陕西西安710049)摘要：通过对600MW超临界W火焰锅炉水冷壁的设计与应用，研究试验32mm~6．3mm四头12CrlMoVG优化内螺纹管(OMLR)在亚临界、近临界、超临界区的流动传热特性。试验获得了不同工况(压力、热负荷、质量流速)下内螺纹管壁温分布和内壁换热系数随焓值的变化规律。并根

2、据试验数据，拟合建立单相、两相换热系数计算关联式，同时进一步建立传热恶化发生时的临界条件及干涸后传热计算关联式，为锅炉垂直上升内螺纹管水冷壁设计和运行提供可靠数据。关键词：超临界“W”火焰锅炉；两相流；内螺纹管；流动换热特性中图分类号：TK229文献标识码：A文章编号：1008．0198(2011)06—0001—06ResearchonheattransfercharacteristicsofribbedtubeCHENYi-ping，’irANGdong2，LVDang-zhen，YUPeng-fcng(1．HunanElectricPowerCorporation

3、ResearchInstitute，Changsha410007，China；2．Xi’anJiaotongUniversity，Xi’an710049，China)Abstract：’I’hehydrodynamicscharacteristicsandheattransferofinternallyribbedtubesusedina600MWsupercfitieal‘W’boilerwereinvestigatedintherangeofsub—critica1．near-criticalandsuper-criticalpressure．Thetestsect

4、ionofthefourheadsintemallyribbedtubeswithadiameterofI32×6．3mmwasmadeof12CrlMoVG．Basedontheexperiments．thecharacteristicsoftheinternallyribbedtubestemperaturedistributionandthelawofit’schangeswithpressure，nla88velocity，enthalpyofworkingmediumwereobtainedintimtest．Meanwhile，thecorrelations

5、forcalculatinginternalsurfaceheattransfercoeficientwerealsoachieved．Theresultswillbeusefulfortheoperationofwaterevaporatorswitlinternallyribbedtubesinthefirst600MWsupercritieal‘W’boileroftheworld．Keywords：supereritieal‘W’boiler；two·phaseflow；ribbedtube；hydrodynamicscharacteristics我国煤炭储量中

6、，无烟煤占13％，依据当前为突出的技术优势。目前世界上运行的w火焰锅燃烧政策和能源利用现状，电站锅炉燃用无烟煤、炉都属于亚临界参数机组，而超临界w火焰锅炉贫煤等低反应、劣质煤比例约为24．2％，以往电一直是个空白，为了将新型的优化内螺纹管垂直管站锅炉在燃烧无烟煤时主要选用直流燃烧器四角切圈水冷壁技术应用于超临界W火焰锅炉的设计中，圆燃烧方式的固态排渣煤粉炉，但在实际运行中存文中针对中32mmx6．3mnl四头12CrlMoVG优化内在着火困难、燃烧稳定性差、燃料灰熔点低时易结螺纹管在亚临界、近临界、超临界区的流动传热特渣、飞灰可燃物含量高以及低负荷需投洫稳燃等问性进行了

7、试验研究。题。目前美国CE公司和Fw公司、英国Babcock关于内螺纹管传热特性研究早在上世纪60年公司、法国Stein公司、德国MAN公司等在利用劣代Swenson等u就已开展，Swenson提出了水冷壁质煤，特别是低挥发分的无烟煤时，广泛采用w内采用内螺纹结构，能够显著改善其传热性能，相火焰燃烧技术。w火焰锅炉综合了强化无烟煤燃比于光管，核态沸腾临界条件下质量流速更低，蒸烧的多种措施，在燃烧低挥发分无烟煤方面具有较汽含汽率更高；随后Nishikawa等】、Watson等]收稿日期：2011—06-02第31卷第6期湖南电力2011年1