Estudo de simulação numérica das características da temperatura da parede do superaquecedor tipo tela em caldeiras ciclônicas operando em ampla faixa de carga

YANG Yuanao ,  

LIU Runze ,  

FANG Yin ,  

LEI Xianliang ,  

摘要

Para compreender as características da distribuição da temperatura da superfície interna do gerador de vapor durante o processo de ajuste rápido de carga, acoplou-se a distribuição não uniforme de fluxo térmico no lado da combustão e introduziu-se um modelo de correspondência fluxo-impedância com múltiplos feixes no lado do fluido de trabalho, corrigindo a resistência entre as fileiras de tubos do superaquecedor e a distribuição do fluxo de massa, formando um modelo de cálculo total de transferência de calor que acopla o fluxo térmico não uniforme do lado dos gases de combustão com o fluxo real do fluido de trabalho do lado do vapor, possibilitando uma previsão mais precisa da temperatura do superaquecedor. Este modelo foi aplicado à análise do cálculo da temperatura da parede do superaquecedor tipo tela em uma caldeira de carvão de dupla convecção de 660 MW, obtendo as características da variação da temperatura interna da parede do superaquecedor tipo tela sob diferentes cargas e faixas de ângulo de redemoinho. O estudo revelou que, durante o ajuste profundo de carga, a temperatura máxima da parede do tubo (868,4 K) a 30% de carga é maior do que a 50% de carga (861,9 K), próxima à temperatura máxima suportada pelo material, e a temperatura da parede do tubo a 50% de carga é maior do que a 75% de carga (849,7 K). Além disso, a variação do ângulo de redemoinho afeta significativamente a distribuição da não uniformidade dos gases de combustão e a temperatura do fluido do lado do vapor. Quando o ângulo de redemoinho é de 45°, a zona de alta temperatura está principalmente distribuída nas extremidades da tela tubular; quando o ângulo de redemoinho é de 15°, a zona de alta temperatura está concentrada na parte dianteira e traseira central. Com o aumento do ângulo de redemoinho, a não uniformidade espacial do campo de gases da fornalha aumenta, levando a um aumento da não uniformidade na distribuição da temperatura na direção da largura do superaquecedor. Os resultados do estudo podem fornecer suporte técnico para o projeto e a modificação de caldeiras durante o processo de ajuste rápido de carga.

关键词

simulação do superaquecedor; correção do fluxo de massa; acoplamento gases de combustão-vapor; caldeira de carvão pulverizado

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