基于Fluent与UDF一体化耦合建模预测锅炉受热面壁温的方法技术

技术编号:40576490 阅读:29 留言:0更新日期:2024-03-06 17:17
本发明专利技术公开了基于Fluent与UDF一体化耦合建模预测锅炉受热面壁温的方法,锅炉壁温模拟计算领域,其通过模拟锅炉烟气侧的流动燃烧过程和工质侧的流动传热过程,分别将壁面热流密度和工质温度分布作为工质侧和烟气侧的边界条件,利用烟气侧热流密度与工质侧工质温度之间的数据交互,可以准确实现管壁温度的计算。本发明专利技术中的方法,其步骤简单,计算便捷,能够准确模拟锅炉烟气侧的流动燃烧过程和计算锅炉工质侧的流动传热过程,充分考虑管壁温度计算过程中的主要因素,提供锅炉在不同负荷下管壁温度的详细分布,实现锅炉受热面壁温的准确预测,为受热面的优化提供依据,并为锅炉的安全运行提供保障。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于锅炉壁温模拟计算领域,具体涉及一种基于fluent与udf一体化耦合建模预测锅炉受热面壁温的方法。


技术介绍

1、近年来,随着节能减排改革的推进,新能源装机容量和发电量正迅速增长,在发电领域扮演的角色越来越重要;但是,由于新能源具有较强的波动性和间歇性,导致实际应用时需要火电机组参与调峰,支撑新能源发电大比例接入。而深度调峰的前提是锅炉能够在低负荷工况下保持安全稳定运行,但实际情况中,在低负荷条件下,炉内火焰分布的不均匀性、动力不足以及压力低等问题可能会导致受热面较大的汽温偏差,进而引发金属管壁超温甚至发生爆管事故。

2、正常情况下,详细精确的壁温分布有利于预防管道劣化和泄露事故,而受热面管壁超温则极易导致金属蠕变、氧化以及高温腐蚀等问题,影响锅炉的使用效果和使用寿命。然而,实际电厂锅炉由于庞大的体积以及恶劣的高温环境,无法实现受热面测点的密集布置。同时现有的锅炉数值模拟研究主要关注炉膛燃烧情况,对于工质的流动传热都进行了简化,大多假定为恒定的工质温度或者管壁温度,模拟中无法同时体现烟气侧燃烧和工质侧传热对于受热面壁温的共同作用,本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.基于Fluent与UDF一体化耦合建模预测锅炉受热面壁温的方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的基于Fluent与UDF一体化耦合建模预测锅炉受热面壁温的方法,其特征在于,在步骤S1中,构建的锅炉受热面包括水冷壁和过热器;

3.根据权利要求1所述的基于Fluent与UDF一体化耦合建模预测锅炉受热面壁温的方法,其特征在于,在步骤S1中,锅炉煤粉的燃烧子过程通过多个模型来模拟;其中,

4.根据权利要求1~3中任一项所述的基于Fluent与UDF一体化耦合建模预测锅炉受热面壁温的方法,其特征在于,在步骤S3中,所述过热器根据管屏位置...

【技术特征摘要】

1.基于fluent与udf一体化耦合建模预测锅炉受热面壁温的方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的基于fluent与udf一体化耦合建模预测锅炉受热面壁温的方法,其特征在于,在步骤s1中,构建的锅炉受热面包括水冷壁和过热器;

3.根据权利要求1所述的基于fluent与udf一体化耦合建模预测锅炉受热面壁温的方法,其特征在于,在步骤s1中,锅炉煤粉的燃烧子过程通过多个模型来模拟;其中,

4.根据权利要求1~3中任一项所述的基于fluent与udf一体化耦合建模预测锅炉受热面壁温的方法,其特征在于,在步骤s3中,所述过热器根据管屏位置选择计算区域;且

5.根据权利要求4所述的基于fluent与udf一体化耦合建模预测锅炉受热面壁温的方法,其特征在于,在udf调用热流密度后,在udf中将锅炉水冷壁展开成二维,根据工质流动方向对水冷壁面进行分区,得到多个计算区域。

6.根据权利要求1~3中任一项所述的基于fluent与udf一体化耦合建模预测锅炉受热面壁温的方法,其特征在于,在步骤s3中,通过能量守恒求出每个...

【专利技术属性】
技术研发人员:彭志福马启磊方庆艳姚扬潘存华周福韩磊张科马仑陈鑫科
申请(专利权)人:中国大唐集团科学技术研究总院有限公司华东电力试验研究院
类型:发明
国别省市:

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