鍋爐后屏過熱器的分布式動態(tài)模型及壁溫計算.pdf

1、鍋爐的過熱器是鍋爐熱力系統(tǒng)中的組成部分，而后屏過熱器又是過熱器的主要部件之一，其一般布置在爐膛上部，長期受到高溫?zé)煔獾臎_刷和輻射。換熱狀況比較惡劣。經(jīng)常出現(xiàn)超溫爆管的現(xiàn)象，為了能夠盡可能避免這種現(xiàn)象的出現(xiàn)，必須要知道后屏過熱器管屏的金屬壁溫和管內(nèi)工質(zhì)的狀態(tài)參數(shù)的二維分布。這就要求我們建立詳細(xì)的鍋爐后屏過熱器分布式動態(tài)數(shù)學(xué)模型。 本文首先介紹了國內(nèi)外學(xué)者在鍋爐熱力系統(tǒng)建模與仿真方面的研究現(xiàn)狀。作為建立模型的前提工作，本文還介紹了關(guān)

2、于熱力系統(tǒng)建模與仿真的一些基本知識，如建模與仿真的理論基礎(chǔ)、建模的基本方法、分布參數(shù)模型和集總參數(shù)模型和建模與仿真的基本步驟。 為了更好地了解后屏過熱器運(yùn)行的安全性和管子使用壽命，本文建立了后屏過熱器中單獨(dú)一片屏的動態(tài)數(shù)學(xué)模型，其中包括以下幾個子模型：煙氣側(cè)模型、蒸汽側(cè)和金屬管壁的數(shù)學(xué)模型、流量計算模型和壁溫計算模型。 通過建立的動態(tài)數(shù)學(xué)模型，編制計算程序用于仿真計算。以一臺300MW控制循環(huán)鍋爐的后屏過熱器為仿真對象，

3、給出其穩(wěn)態(tài)情況下各管蒸汽流量分布；管內(nèi)蒸汽狀態(tài)參數(shù)、管子外壁溫度和管子灰污層溫度的二維分布。根據(jù)模型的一些關(guān)鍵參數(shù)計算值與設(shè)計值的比較，證明了模型具有較好的精度。在此基礎(chǔ)上，模擬了蒸汽流量、管子入口蒸汽溫度和管外煙氣側(cè)換熱量變化時管內(nèi)蒸汽溫度的變化過程。對仿真結(jié)果進(jìn)行了分析，基本上正確反映了后屏過熱器的動態(tài)特性；然后通過對管子金屬的外壁溫度的計算，指出屏內(nèi)金屬管壁最容易發(fā)生超溫爆管現(xiàn)象的具體部位，給出解決問題的一些方案。 最后，