300MW超临界二氧化碳一次再热燃煤锅炉设计及炉膛分区计算
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摘要: 超临界二氧化碳布雷顿循环作为提高发电效率的重要技术,备受关注。锅炉作为燃煤发电系统的最为关键的设备之一,优化其在超临界CO2边界条件下的结构以及调控手段是实现超临界CO2燃煤发电的关键技术之一。本文在300MW分流再压缩一次再热超临界二氧化碳循环的基础上,设计计算了锅炉受热面面积、布置和几何结构。本系统循环净效率为49.97%,锅炉采取π型炉,四角切圆燃烧,布置4层燃烧器,炉膛内铺设过热气冷壁和再热气冷壁。通过采用沿炉膛高度方向分区的热力计算方法,分析炉内热负荷分布情况和计算管壁温度。计算发现:燃尽区段4.1出口烟气温度最高,达1751.27℃,说明烟气温度在燃烧器上方的燃尽区段4达到峰值;燃尽区段4辐射热负荷最高;管壁整体温度高,设计中需要考虑壁温限制,计算区段5管外壁温度达649.51℃,接近材料的许用温度。