Для изучения характеристик распределения температуры внутренней поверхности нагрева котла при быстром регулировании нагрузки был использован сопряжённый моделирование неравномерного теплового потока на стороне сгорания и модель многопучкового потока-сопротивления на стороне рабочего тела. Были скорректированы сопротивления и распределение массового потока между трубными рядами в перегревателе, что позволило сформировать модель суммарного теплообмена, связывающую неравномерный тепловой поток со стороны дымовых газов с реальным расходом рабочего тела, обеспечивая более точное прогнозирование температуры перегревателя. Модель применена для численного анализа температуры стенки экранного перегревателя в угольном котле двойного конвективного цикла мощностью 660 МВт при различных нагрузках и углах завихрения. Исследование показало, что при глубоком регулировании нагрузки максимальная температура стенки трубы (868,4 К) при 30% нагрузке выше, чем при 50% (861,9 К), близка к максимально допустимой температуре материала, а при 50% нагрузке температура стенки выше, чем при 75% нагрузке (849,7 К). Кроме того, изменение угла завихрения существенно влияет на распределение неоднородности дымовых газов и температуру рабочего тела на стороне пара. При угле завихрения 45° зона высокой температуры распределена на концах трубного экрана; при угле 15° зона высокой температуры сконцентрирована в передней и задней средней части. С увеличением угла завихрения возрастает пространственная неоднородность поля дымовых газов в камере, что приводит к увеличению неравномерности температурного распределения в ширинном направлении перегревателя. Результаты исследования могут служить технической поддержкой при проектировании и модернизации котлов в условиях быстрого регулирования нагрузки.

моделирование перегревателя; коррекция массового потока; сопряжение дымовых газов и пара; угольный котел