西柏坡电厂300MW燃煤机组省煤器的改进研究

论文摘要

节能减排和环境保护是两大全球性问题。在电力结构中,提高燃煤机组效率尤显重要。近年来针对锅炉省煤器的技术改造,主要集中在如何扩展受热面上。本文提出了一种新型设计,拟在省煤器传热管排中间插入具有辐射性能的板材,充分利用辐射这种传热方式,以增强烟气与烟气侧金属管壁的传热效果。结合西柏坡电厂B&WB1025/18.3-M型锅炉省煤器实际运行,利用数值计算程序对现有和拟改进的省煤器进行数值模拟,研究了传热区域的速度场、温度场、热交换系数。计算结果表明,改进后的省煤器出口给水温度可以提高4-9℃,排烟温度可以降低15-29℃,从而使得锅炉的热效率得到改善。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 本课题研究的背景和意义
• 1.1.1 近年来西电的电煤消耗和电煤供应
• 1.1.2 降耗是节能的要求
• 1.1.3 降耗是环保的要求
• 1.2 国内外锅炉设备与技术的发展
• 1.2.1 向大容量、超临界发展
• 1.2.2 发电装备技术改进
• 1.3 本课题研究对象及内容
• 1.3.1 锅炉型式简介
• 1.3.2 锅炉汽水流程
• 1.3.3 尾部烟道
• 1.3.4 本课题的意义
• 第二章 省煤器的改进
• 2.1 常用省煤器改造方法
• 2.2 西电300MW 锅炉省煤器
• 2.3 改进方案
• 第三章 数学模型的建立
• 3.1 计算区域的选择
• 3.2 基本物理模型的控制方程组
• 3.3 湍流模型
• 3.4 边界层湍流的近壁处理
• 3.5 辐射传热模型
• 3.6 数值计算方法
• 第四章 省煤器管的传热模拟
• 4.1 FLUENT求解问题的步骤
• 4.2 烟气冲刷管壁换热几何模型
• 4.3 控制区域网格划分
• 4.4 物性参数和边界条件的选取
• 4.5 锅炉最大连续负荷 MCR 的模拟
• 4.6 不同工况模拟结果
• 第五章 模拟结果分析
• 5.1 实际工况与模拟结果对比分析
• 5.1.1 模拟结果与实验测量对比
• 5.1.2 改进省煤器数值模拟结果
• 5.2 传热系数提高机理分析
• 5.2.1 换热热阻
• 5.2.2 降低热阻途径
• 5.3 下一步工作的建议
• 5.3.1 流动阻力的增加
• 5.3.2 给水温度提高后对汽温的影响
• 第六章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 在学期间发表的学术论文和参加科研情况