摘要：选取高强度结构钢(简称高强钢)Q460,对大型锅炉钢结构中最常用的H形截面受弯构件和箱形截面轴心受力构件进行了优化研究.结果表明:将高强钢应用于大型电站锅炉钢结构具有可观的经济效益.对于大型板拼受弯构件,采用高强钢Q460进行优化设计后,钢材量节省比例为32.5%;对于轴心受力构件,随着长细比和厚度的增加,钢材量节省比例降低,但最大节省比例可达21.7%.

摘要：煤燃烧成灰发射率是炉内传热的重要参数,对于电站锅炉的设计与安全运行均有重要意义。为了系统性地概述煤灰发射率的研究现状,为实际应用中煤灰发射率的确定提供参考,总结了煤灰发射率的主要影响因素和预测模型。煤灰发射率主要影响因素包括:波长、温度、表面状态和化学组成。煤灰不是灰体,其光谱发射率随波长变化。波长与表面状态是煤灰光谱发射率的主要影响因素;温度与表面状态是煤灰总发射率的主要影响因素。Fe元素是主要影响煤灰发射率的化学元素,然而化学组成对于煤灰发射率的影响相对较小,并取决于波长、温度和表面状态。目前关于煤灰发射率影响因素的研究大多属于定性研究,难以给出具有普适性的定量结论。煤灰发射率的预测模型可以分为两类,一类是基于物理过程建立的预测模型,一类是基于实验数据得到的经验模型和半经验模型。前者涉及到散射相关的计算和光学常数的选取,较为复杂;后者虽然具有形式较为简单的表达式,便于计算,但是有较多特定的限制条件,应用范围相对较小。目前还几乎没有同时涵盖多种影响因素,可以广泛应用的经验模型或半经验模型,因此煤灰发射率的测量是必要的。有关数据的补充,建立起不同种类煤灰和主要成分发射率的数据库,对于实际应用和预测模型的完善都会有很大帮助。

摘要：针对某1 000 MWΠ型布置全悬吊结构锅炉,根据设计运行数据对穿顶棚受热面与顶棚之间沿炉宽方向的热膨胀特性进行分析。结果表明:运行与设计热膨胀特性基本吻合,过热系统受热面与顶棚之间的膨胀差随锅炉负荷的增加呈先增大后减小趋势,最大膨胀差约出现在300 MW负荷时;再热系统受热面与顶棚之间的膨胀差亦随锅炉负荷的增加呈先增大后减小趋势,最大膨胀差出现在300~400 MW负荷时。

摘要：开发了新的煤粉燃烧NO_x预测模型,模型考虑了热力型,快速型和燃料型NO_x的生成以及已生成NO_x的异相,均相还原。通过不同煤种的大量热解实验建立了燃料N在挥发分,焦炭中分配比例的经验公式。为解决欠氧还原区NO_x均相还原的定量描述问题,提出以CO,H_2浓度来间接表征气相碳氢化合物含量的方法。利用Fluent提供的用户自定义函数(UDF)接口,加入焦炭与CO_2,H_2O的气化反应,准确计算CO,H_2在燃烧全过程的衍化规律。编写程序将NO_x模型以UDF的形式嵌入Fluent中,实现新的NO_x模型与先进湍流,辐射换热模型的耦合计算。与原有模型相比,新的NO_x预测模型可以自适应不同燃烧条件(常规燃烧,空气分级燃烧)下NO_x迥异的生成与还原特点,从而有助于评判不同结构设计,运行条件对NO_x排放的影响。

摘要：在前期工作中开发了新的煤粉燃烧NO_x预测模型,使用CO,H2浓度表征碳氢化合物含量来刻画NO_x的均相还原,编写程序以UDF的形式将NO_x模型、包含气化反应的焦炭燃烧模型嵌入Fluent中,实现新的NO_x模型与先进湍流、辐射换热模型的耦合计算。在此基础上,进一步改造完善沉降炉、一维炉实验平台,开展不同煤种、不同工况下的燃烧实验,获得高质量的实验数据。使用新的NO_x预测模型对各工况进行模拟、对比,建立适用于不同煤种的模型参数数据库。最后将新的NO_x模型及参数数据库应用于四角切圆锅炉、对冲火焰锅炉以及W火焰锅炉的CFD计算中。结果表明新的NO_x模型可以合理预测不同煤种、不同炉型、不同运行条件下NO_x的生成与还原,这就为锅炉、燃烧器的低NO_x设计、改造与优化奠定了基础。

摘要：对1000 MW超超临界W型火焰锅炉进行开发,研究炉膛选型与低氮燃烧器匹配、水动力安全性、受热面匹配、受热面硫腐蚀防控、炉膛结焦防控等关键技术。结果表明:锅炉采用低质量流速水动力技术,超超临界参数下的安全性与超临界参数下相当;采用宽度小的外置煤粉浓缩直流型低氮燃烧器可有效控制炉膛宽度,降低顶板设计制造难度;对于燃用高硫无烟煤,HR3C、S30432高等级奥氏体不锈钢受热面材质的抗高温硫腐蚀能力已在部分电厂工程验证。以贵州某项目为依托完成了1000 MW超超临界W火焰锅炉的方案设计,锅炉热效率大于91%,NO_(x)生成浓度不高于800 mg/m^(3)。

摘要：环流反应器是非常适合于污泥水热氧化的一类气液反应装置。从实验研究和计算机模拟两个方面对环流反应器性能进行了初步探索,建立了处理量为0.1 m3/h的环流反应器冷模实验装置,并就反应器的喷嘴类型和数量、高径比(H/D)、下降区与上升区截面积之比(Ad/Ar)和颗粒沉积展开了若干实验;建立了计算流体力学(CFD)模型,并利用Design Expert软件对环流反应器进行了设计优化。实验结果表明,环形喷嘴(环隙进气)、H/D为10及Ad/Ar为0.333时,反应器性能较优。表观气速增大到0.0070 m/s时,大部分颗粒物悬浮,进一步增大表观气速,只有少量颗粒物沉积。CFD模型计算值与实际值偏差较小,误差在10%以内。优化后,上升区含气率提高了9%。

摘要：新的煤粉燃烧H2S预测模型包括基于实验的硫释放子模型与参数优化后的气相硫组分总包反应机理。通过编写用户自定义函数将新模型在Fluent平台上予以实现,并通过一维炉中的煤粉燃烧实验进行了对比验证。在此基础上,新的H2S预测模型被成功应用于1000 MW超超临界对冲火焰锅炉的CFD数值计算中。计算结果表明,新的模型可以非常合理的计算出旋流燃烧器区域及炉膛前后墙、侧墙区域的H2S浓度分布。这表明新的H2S预测模型可为旨在减缓高温腐蚀的锅炉运行优化与设计优化提供有力的理论指导。

摘要：针对生物质气化耦合煤粉低氮燃烧发电技术,考虑该技术包括煤粉和生物质气化燃气两类燃料特点,开发基于ED湍流燃烧模型的CFD数值模拟框架,建立了新型焦炭燃烧与气化模型和气相组分燃烧模型,进一步讨论了煤焦燃烧气化模型中离散项与连续相之间的质量、组分、动量和热量的耦合方法。在此基础上,通过编写UDF将新模型添加到商业CFD计算软件Fluent平台上,并对模型进行了验证。然后将所开发的模型和数值方法应用于600MW超临界对冲火焰锅炉的生物质气化耦合煤粉低氮燃烧的数值模拟,计算结果表明,新的模型可以非常合理的计算旋流燃烧器区域及炉膛前后墙、侧墙上的温度及浓度分布。文中所开发的CFD数值模拟框架、焦炭燃烧气化模型和气相组分燃烧模型以及数值实现方法,可以用于生物质气化耦合煤粉低氮燃烧发电技术的设计与优化。

摘要：中国正在开展630℃二次再热技术研究。为攻克锅炉研制面临的诸多难点,通过总体方案优化设计、新材料应用、再热汽温调节、壁温偏差控制以及水冷壁设计与制造等关键技术研究,提出针对性解决措施。结果表明:锅炉采用前后墙对冲燃烧、Π型布置及三烟道挡板调温技术,可有效满足630℃参数需求。