【技术实现步骤摘要】
一种超临界光管界限热负荷预测方法、装置和设备
[0001]本专利技术属于热能工程
，具体涉及一种超临界光管界限热负荷预测方法、装置和设备。
技术介绍
[0002]火力发电是电力生产的主要方式，火电机组的安全和高效运行是经济发展的重要保障。为了满足快速增长的电力需求的同时还能保证“绿水青山”，大容量、高参数的超临界、超超临界直流锅炉越来越多地被采用，它具有高效率和低排放等特点。面对相比亚临界更高的运行参数和更复杂的运行条件，如何避免锅炉水冷壁中出现流动不稳定性现象是十分重要的。
[0003]作为常见的流动不稳定性现象之一，密度波型脉动不仅会出现在亚临界条件下，也会出现在超临界条件下。密度波型脉动的产生原因是加热段出现密度差异较大的流体，造成传热系数与阻力系数发生响应变化，最终反映到系统压力与流量的脉动。密度波型脉动的出现会诱发传热恶化、管材热疲劳以及水冷壁爆管等现象，对锅炉水冷壁、核电站蒸汽发生器以及其它大型换热设备的设计和安全运行有着重要意义，在其运行过程中应努力避免密度波型脉动的出现。
[0004]超...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种超临界光管界限热负荷预测方法，其特征在于，包括：获取光管的长度、内径和入口节流度，以及光管内工质的入口焓值和质量流量；获取伪饱和液位置的压力、焓值和密度，以及伪饱和汽位置的压力、焓值、密度和位置坐标；获取重流体区的摩擦系数、轻重流体混合区的摩擦系数和轻流体区的摩擦系数；当所述位置坐标不小于所述长度时，将预设的热负荷、所述内径、所述质量流量、所述重流体区的摩擦系数、所述轻流体区的摩擦系数以及所述伪饱和液位置的压力、焓值和密度代入预先建立的第一热负荷预测函数，得到光管压降关于入口流速的第一传递函数；所述第一传递函数考虑了轻流体区的密度扰动；将所述光管压降关于入口流速的第一传递函数转换为第一尼奎斯特曲线，根据所述第一尼奎斯特曲线预测光管界限热负荷；当所述位置坐标小于所述长度时，将预设的热负荷、所述内径、所述质量流量、所述重流体区的摩擦系数、所述轻流体区的摩擦系数、所述伪饱和液位置的压力、焓值和密度以及所述伪饱和汽位置的压力、焓值和密度代入预先建立的第二热负荷预测函数，得到光管压降关于入口流速的第二传递函数；将所述光管压降关于入口流速的第二传递函数转换为第二尼奎斯特曲线，根据所述第二尼奎斯特曲线预测光管界限热负荷。2.根据权利要求1所述的一种超临界光管界限热负荷预测方法，其特征在于，所述第一热负荷预测函数为：δΔp(s)＝[G0(s)+G1(s)+G2(s)]δu
in
(s)G0(s)＝k
in
ρ
hm
u
in
G2(s)＝G
21
(s)+G
22
(s)+G
23
(s)G
22
(s)＝X1(s)
·
Y1(s)+X2(s)
·
Y2(s)(s)(s)
式中：δ为微小扰动量；in为入口工质参数；hm为重流体区工质参数；Δp为整个加热管段的压降；G0(s)为入口节流区的传递函数；G1(s)为重流体区的传递函数；G2(s)为轻重流体混合区的传递函数；u
in
为工质的入口速度；k
in
为入口节流系数；ρ为工质的密度；Z为流动方向坐标；s为复变量；f1为重流体区的流动摩擦系数；D
e
为管段的当量直径；g为重力加速度；Ω1为轻重流体混合区内工质流速沿轴向的变化率；G为质量流速；L为回路长度；f2为轻重流体混合区的流动摩擦系数。3.根据权利要求1所述的一种超临界光管界限热负荷预测方法，其特征在于，所述第二热负荷预测函数为：δΔp(s)＝[G0(s)+G1(s)+G'2(s)+G3(s)]δu
in
(s)G0(s)＝k
in
ρ
hm
u
in
G2'(s)＝G
21
'(s)+G
22
'(s)+G
23
(s)+G
24
(s)G
22
'(s)＝X1'(s)
·
Y1(s)+X2'(s)
·
Y2(s)(s)(s)(s)G3(s)＝G
31
(s)+G
32
(s)+G
33
(s)
G
33
(s)＝M(s)
·
a(s)+N(s)
·
b(s)b(s)b(s)b(s)b(s)式中：δ为微小扰动量；in为入口工质参数；hm为重流体区工质参数；ml为轻流体区工质参数；Δp为整个加热管段的压降...
【专利技术属性】
技术研发人员：毕凌峰，周妍君，宋园园，杨冬，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：
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