【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及燃煤电厂锅炉安全运行监测领域，特别是涉及一种燃煤锅炉高温受热面壁温及氧化皮生成分布预测方法。
技术介绍
1、高温受热面是布置在燃煤电厂锅炉炉膛内高温烟气区域的蒸汽换热器，它的作用是吸收锅炉内高温烟气热量加热管内工质。由于，高温受热面在锅炉内的运行环境处在高温烟气环绕区域且管内流动工质同样为高温蒸汽。因此，高温受热面较其他受热面更易发生超温爆管事故，这是危及燃煤电厂锅炉安全运行的主要事故之一，它导致的电厂机组非计划停机会给电厂运营公司带来巨大的经济损失。由于高温受热面内外壁面均处在相对高温的传热环境中。因此，在燃煤锅炉运行时，高温受热面局部管壁温度容易高于管壁金属许用温度，在管内壁逐渐形成氧化皮污垢层，氧化皮垢层一方面会阻隔受热面管内蒸汽与管壁的接触；另一方面会降低受热面管内蒸汽的质量流量。这两点影响均会降低管内蒸汽对受热面管内壁的冷却作用，加剧壁面的超温现象。当氧化皮污垢层积蓄到一定厚度会发生剥落，它会堆积在管道弯头处阻碍该管内蒸汽的流动，这会进一步减少该管内蒸汽的质量流量，使得高温受热面局部管道超温情况更加严重以致管道破...
【技术保护点】
1.一种燃煤锅炉高温受热面壁温及氧化皮生成分布预测方法，其特征在于，包括；
2.根据权利要求1所述一种燃煤锅炉高温受热面壁温及氧化皮生成分布预测方法，其特征在于，步骤S2中，三维CFD流动燃烧传热模型以ANSYS-Fluent软件为计算平台，构建目标锅炉及锅炉内的预测目标高温受热面的几何模型，获取高温受热面几何模型在锅炉内的坐标数据，采用Realizable k-ε模型模拟湍流流动，离散坐标法模拟辐射传热，通过灰色气体加权模型计算烟气的辐射吸收系数；采用随机轨道法在拉格朗日框架下跟踪煤粉颗粒的运动，在跟踪煤粒运动轨迹过程中，采用PSIC方法计算；煤的热解采...
【技术特征摘要】
1.一种燃煤锅炉高温受热面壁温及氧化皮生成分布预测方法，其特征在于，包括；
2.根据权利要求1所述一种燃煤锅炉高温受热面壁温及氧化皮生成分布预测方法，其特征在于，步骤s2中，三维cfd流动燃烧传热模型以ansys-fluent软件为计算平台，构建目标锅炉及锅炉内的预测目标高温受热面的几何模型，获取高温受热面几何模型在锅炉内的坐标数据，采用realizable k-ε模型模拟湍流流动，离散坐标法模拟辐射传热，通过灰色气体加权模型计算烟气的辐射吸收系数；采用随机轨道法在拉格朗日框架下跟踪煤粉颗粒的运动，在跟踪煤粒运动轨迹过程中，采用psic方法计算；煤的热解采用一阶单反应速率模型，煤的热解参数由flashchain模型分别模拟一维炉中的煤粒热解过程获得。
3.根据权利要求1所述一种燃煤锅炉高温受热面壁温及氧化皮生成分布预测方法，其特征在于，步骤s3中，以flownex软件为计算平台，模拟蒸汽在受热面管内的水动力特性和传热过程构建高温受热面蒸汽侧一维flownex流动传热模型，该模型中各受热管道流动传热计算模组与三维cfd数值模型中的高温受热面几何模型在锅炉内的坐标需做到一一对应，解析蒸汽在受热面并列管屏道间的流量分配及温度分布。
4.根据权利要求1所述一种燃煤锅炉高温受热面壁温及氧化皮生成分布预测方法，其特征在于，步骤s4中，根据高温受热面入口、出口蒸汽温度的平均值作为管内蒸汽温度的初始分布，通过三维cfd流动燃烧传热模型计算受热面管屏的传热分布，下一步将高温受热面的传热分布从三维cfd流动燃烧传热模型传递给一维flownex流动传热模型，一维flownex流动传热模型根据管屏在炉内的位置计算蒸汽沿管长的吸热量，计算目标管屏的蒸汽流量分配，通过该管屏的传热数据以及相应的总流量数据计算该管屏各管内蒸汽流量分布数据以及管内蒸汽温度ts，并将管内蒸汽温度ts计算结果传递回三维cfd流...
【专利技术属性】
技术研发人员：金东昊，王赫阳，闫靖文，尹珩宇，韩静洋，周永清，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：
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