Estudio de simulación numérica de las características de temperatura de la pared del sobrecalentador tipo pantalla de calderas ciclónicas en operación de carga amplia

YANG Yuanao ,  

LIU Runze ,  

FANG Yin ,  

LEI Xianliang ,  

摘要

Para comprender las características de la distribución de la temperatura de la superficie interna del calentador durante el proceso de ajuste rápido de carga, se acopló una distribución de flujo térmico no uniforme en el lado de combustión, y en el lado del fluido de trabajo se introdujo un modelo de emparejamiento de flujo-impedancia de múltiples haces, corrigiendo la resistencia entre las filas de tubos del sobrecalentador y la distribución del flujo másico, formando un modelo total de transferencia de calor que acopla el flujo térmico no uniforme del lado de los gases de combustión con el flujo real del fluido de trabajo, logrando una predicción más precisa de la temperatura del sobrecalentador. Este modelo se aplicó al análisis del cálculo de la temperatura de la pared del sobrecalentador tipo pantalla de una caldera de carbón con doble tiro de 660 MW, obteniendo las características de cambio de temperatura en la pared interior del sobrecalentador dentro de diferentes cargas y rangos de ángulos de remolino. El estudio encontró que durante el ajuste profundo de carga, la temperatura máxima de la pared del tubo (868.4 K) al 30% de carga es mayor que al 50% de carga (861.9 K), cercana a la máxima temperatura soportada por el material; la temperatura de la pared del tubo al 50% de carga es mayor que al 75% de carga (849.7 K). Además, los cambios en el ángulo de remolino afectan significativamente la distribución de la no uniformidad de los gases de combustión y la temperatura del fluido de trabajo en el lado del vapor. Cuando el ángulo de remolino es de 45°, la zona de alta temperatura se distribuye principalmente en los extremos de la pantalla tubular; cuando el ángulo de remolino es de 15°, la zona de alta temperatura se concentra en la parte central delantera y trasera. Al aumentar el ángulo de remolino, aumenta la no uniformidad espacial del campo de gases de la cámara, lo que conduce a un aumento en la no uniformidad de la distribución de temperatura en la dirección del ancho del sobrecalentador. Los resultados del estudio pueden proporcionar soporte técnico para el diseño y la modificación de calderas durante el proceso de ajuste rápido de carga.

关键词

simulación del sobrecalentador; corrección del flujo másico; acoplamiento gases de combustión-vapor; caldera de carbón pulverizado

阅读全文