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，長期受到高溫煙氣的沖刷和輻射。換熱狀況比較惡劣。經常出現(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工質的狀態(tài)參數的二維分布。這就要求我們建立詳細的鍋爐后屏過熱器分布式動態(tài)數學模型。 本文首先介紹了國內外學者在鍋爐熱力系統(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

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、建模的基本方法、分布參數模型和集總參數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一片屏的動態(tài)數學模型，其中包括以下幾個子模型：煙氣側模型、蒸汽側和金屬管壁的數學模型、流量計算模型和壁溫計算模型。 通過建立的動態(tài)數學模型，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；管內蒸汽狀態(tài)參數、管子外壁溫度和管子灰污層溫度的二維分布。根據模型的一些關鍵參數計算值與設計值的比較，證明了模型具有較好的精度。在此基礎上，模擬了蒸汽流量、管子入口蒸汽溫度和管外煙氣側換熱量變化時管內蒸汽溫度的變化過程。對仿真結果進行了分析，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，