大型电站锅炉过热器管壁温度三维计算研究

论文摘要

过热器是大型电站锅炉设备中重要的部件之一,对其壁温进行计算研究具有重要意义。本文针对过热器的易超温爆管现象,以某电厂SG2028／17.5-M9090型锅炉为研究对象,应用FLUENT软件在额定工况下对锅炉炉膛燃烧进行了数值模拟。模拟中尝试改变以往同类研究中忽略屏式过热器的做法,将过热器视为热源,对管道结构做特殊处理,设定壁面边界条件,并考虑了燃烧器区域伪扩散问题,迭代得到了上炉膛烟道内的烟温烟速分布。并在此基础上,利用Matlab软件对屏式过热器管壁温度进行三维计算研究,找出了管壁温度最高部位,为管壁温度监测点的选取提供了依据。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景和意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 论文研究的主要内容
• 第二章 过热器管壁温度的计算方法
• 2.1 热偏差理论
• 2.1.1 烟气侧吸热偏差
• 2.1.2 蒸汽侧流量偏差
• 2.1.3 同屏热偏差
• 2.2 过热器管壁温度三维计算方法
• 2.2.1 分隔屏过热器管壁温度计算方法
• 2.2.1.1 分隔屏过热器的结构特征与传热特点
• 2.2.1.2 分隔屏过热器吸热量的计算
• 2.2.1.3 分隔屏过热器工质温度的计算
• 2.2.1.4 分隔屏过热器管壁温度的计算
• 2.2.2 后屏过热器管壁温度计算方法
• 2.2.2.1 后屏过热器的结构特征与传热特点
• 2.2.2.2 后屏过热器吸热量的计算
• 2.2.2.3 后屏过热器工质温度的计算
• 2.2.2.4 后屏过热器管壁温度的计算
• 2.3 本章小结
• 第三章 煤粉燃烧的数学模型
• 3.1 基本控制方程
• 3.2 气相湍流流动方程
• 3.3 气固两相湍流流动模型
• 3.4 辐射模型
• 3.5 挥发份析出模型
• 3.6 焦炭燃烧模型
• 3.7 非预混燃烧模型
• 3.8 本章小结
• 第四章 炉膛烟温烟速场的数值模拟
• 4.1 计算对象与数值计算方法
• 4.1.1 机组简介
• 4.1.2 煤质分析
• 4.1.3 燃烧器设计特点
• 4.1.4 数值计算方法
• 4.2 屏式过热器的热力计算
• 4.3 边界条件
• 4.3.1 入口边界条件
• 4.3.2 出口边界条件
• 4.3.3 壁面边界条件
• 4.4 网格处理
• 4.5 模拟结果与分析
• 4.6 本章小结
• 第五章 过热器管壁温度三维计算
• 5.1 管壁温度计算前的数据准备
• 5.2 屏式过热器管壁温度的计算步骤与程序
• 5.3 屏式过热器的位置结构与管段划分
• 5.3.1 分隔屏过热器结构与管段划分
• 5.3.2 后屏过热器结构与管段划分
• 5.4 分隔屏过热器管壁温度计算
• 5.4.1 分隔屏过热器壁温计算结果
• 5.4.2 分隔屏过热器壁温结果分析
• 5.5 后屏过热器管壁温度计算
• 5.5.1 后屏过热器壁温计算结果
• 5.5.2 后屏过热器壁温结果分析
• 5.6 本章小结
• 第六章 总结与展望
• 6.1 全文总结
• 6.2 工作展望
• 参考文献
• 致谢
• 在学期间发表的学术论文和参加科研情况