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超临界W锅炉启动阶段水冷壁壁温特性分析

2021-08-03黄晓刚

应用能源技术 2021年7期

黄晓刚,陈 文,曾 俊

(1.中电永新运营有限公司,平顺 77028;2.国网湖南省电力有限公司电力科学研究院(高效清洁火力发电技术湖南省重点实验室),长沙 410007)

0 引 言

W火焰锅炉一般炉膛宽度较大,因大部分燃用劣质煤其炉膛温度水平高,常常也带来水冷壁超温、鳍片撕裂、膨胀受阻、爆管等问题。水冷壁的安全是超临界和超超临界锅炉稳定运行的关键,尤其在锅炉启动阶段、变负荷阶段,部分燃烧器的投运或退出会使炉内燃烧的流场发生变化,近壁面的温度和热流密度均会发生变化,使炉内温度场分布不均匀[1-4],水冷壁的壁温也会随之发生变化,多台W锅炉在投运初期发生过水冷壁拉裂、结焦砸伤水冷壁、超温爆管等,严重影响机组运行的安全性。国内外学者对水冷壁传热特性和壁温的研究大多是从管内传热出发,对炉膛内温度场进行数值模拟和实验研究[5-8],笔者对某600 MW 超临界“W”锅炉启动阶段水冷壁管壁温度分布特性进行了分析,结合该W锅炉启动阶段水冷壁壁温分布特点,提出了优化运行的注意事项,为同类型锅炉提供依据和参考。

1 系统简介

某电站锅炉为东方电气集团东方锅炉股份有限公司生产的600 MW e超临界“W”火焰直流炉,设计燃用本地无烟煤,采用6台MGS4772双进双出钢球磨。设计参数见表1,锅炉下炉膛尺寸(宽×深×高)32 121×17 100×38 000 mm,设计炉膛截面热负荷4.70 MW/m2,炉膛容积热负荷81.13 kW/m3,采用双旋风煤粉浓缩型燃烧器。

表1 设计参数表

下炉膛四面墙由垂直优化内螺纹管及鳍片连接组成,水冷壁材质SA-213T12,规格φ31.8×5.5 mm;……

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