电站锅炉炉管泄漏数值模拟及定位算法研究
2014-08-03沈国清张世平安连锁许伟龙
动力工程学报 2014年9期
沈国清,张世平,安连锁,冯 强,许伟龙
(1.华北电力大学电站设备状态监测与控制教育部重点实验室,北京102206;2.华北电力大学国家火力发电工程技术研究中心,北京102206)
大型电站锅炉四管(即水冷壁、过热器、再热器和省煤器)的泄漏问题长期以来影响着电厂的安全经济运行[1-2].现有的四管泄漏监测设备仅能实现对大片区域的泄漏监测,但却无法实现泄漏点的精确定位[3].如果在泄漏初期进行泄漏点精确定位,可以大大节省人力和检修时间,避免不必要的经济损失.针对泄漏定位问题,笔者对泄漏的流场和声场进行数值计算,研究其泄漏特性,从而指导泄漏信号检测.引入改进的蜂窝网络定位中Chan算法进行泄漏定位研究,其成果对电站锅炉炉管泄漏定位具有重要的指导意义.
1 炉管泄漏流场数值模拟
电站锅炉正常运行时,当承压管发生泄漏时,炉管内高温高压的蒸汽工质会以高速喷射出来,并产生喷射噪声[4-6].由于炉膛工作环境复杂,管内工质为高温高压的过热蒸汽,使得实验研究很难进行.笔者主要采用数值模拟的方法来研究炉管泄漏问题.
锅炉承压管泄漏可以看做是一个稳定的流动过程,当锅炉在额定负荷下运行时,蒸汽参数保持不变,蒸汽以极快的速度从泄漏孔喷出,相互之间接触时间很短,基本上没有热量交换[7-8].在泄漏蒸汽喷射过程中,工质位置变化不大,密度也很小,所以位能改变很小且不对外做功,因此整个过程可……
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