Um die Verteilungseigenschaften der Innentemperatur der beheizten Fläche des Kessels im schnellen Lastregelungsprozess zu erfassen, wurde eine Kopplung einer ungleichmäßigen Wärmeflussverteilung auf der Verbrennungsseite mit einem mehrsträngigen Durchfluss-Widerstands-Abstimmungsmodell auf der Arbeitsmediumseite verwendet, wodurch der Widerstand zwischen den Rohrreihen des Überhitzers und die Massenstromverteilung korrigiert wurden. Daraus entstand ein Modell zur Gesamtwärmeübertragung, das den ungleichmäßigen Wärmefluss auf der Rauchgasseite mit dem realen Durchfluss auf der Arbeitsmediumseite koppelt und eine genauere Vorhersage der Überhitzertemperatur ermöglicht. Dieses Modell wurde auf die Berechnungsanalyse der Wandtemperatur des Bildschirm-Überhitzers eines 660-MW-Doppelbrennstoffkessels angewandt, wobei die Eigenschaften der Wandtemperaturänderung im Überhitzer bei unterschiedlichen Lasten und Wirbelwinkeln untersucht wurden. Die Studie ergab, dass während der Tiefenlastregelung die maximale Rohrwandtemperatur (868,4 K) bei 30 % Last höher ist als bei 50 % Last (861,9 K), nahe der maximalen Materialertragstemperatur, und bei 50 % Last die Rohrwandtemperatur höher ist als bei 75 % Last (849,7 K). Gleichzeitig beeinflusst die Änderung des Wirbelwinkels die Verteilung der Ungleichmäßigkeit der Rauchgase und die Temperatur des Arbeitsmediums auf der Dampfübertragerseite erheblich. Bei einem Wirbelwinkel von 45° verteilt sich der Hochtemperaturbereich hauptsächlich an den Enden des Rohrbildschirms; bei 15° ist der Hochtemperaturbereich auf den vorderen und hinteren mittleren Bereich konzentriert. Mit zunehmendem Wirbelwinkel erhöht sich die räumliche Ungleichförmigkeit des Rauchgasfeldes im Kesselraum, was zu einer Zunahme der Temperaturverteilungsungleichmäßigkeit in Querrichtung des Überhitzers führt. Die Ergebnisse der Studie können technische Unterstützung für die Auslegung und Umrüstung von Kesseln im schnellen Lastregelungsprozess bieten.

Überhitzersimulation; Massenstromkorrektur; Rauchgas-Dampf-Kopplung; Kohlenstaubkessel