超臨界鍋爐結(jié)垢和蒸汽側(cè)氧化關(guān)鍵問(wèn)題數(shù)值研究.pdf

1、隨著大容量超（超）臨界燃煤機(jī)組的快速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，超臨界鍋爐結(jié)垢和蒸汽側(cè)氧化問(wèn)題日益突出，時(shí)常發(fā)生水冷壁節(jié)流孔板結(jié)垢和高溫受熱面蒸汽側(cè)氧化膜脫落造成的爆管事故，嚴(yán)重影響安全運(yùn)行，本文采用數(shù)值方法對(duì)這兩個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題進(jìn)行了深入研究。
　　 從超臨界機(jī)組汽水系統(tǒng)的腐蝕和沉積規(guī)律以及垢物的沉積機(jī)理等方面，分析了節(jié)流孔板處垢物產(chǎn)生和沉積的原因，歸納了影響孔板結(jié)垢的主要因素。利用計(jì)算流體力學(xué)(ComputationalFluidDynami

2、cs，CFD)方法，建立了節(jié)流孔板處垢物沉積的數(shù)值模型，確定了孔板壁面附近壓力突降造成磁性氧化鐵的析出并沉積是節(jié)流孔板結(jié)垢的主要原因，所建立的孔板結(jié)垢模型為有關(guān)析出顆粒的建模和分析提供了一種新的方法。利用數(shù)值模型，計(jì)算分析了負(fù)荷變化及節(jié)流孔板的各個(gè)結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)其結(jié)垢程度的影響，發(fā)現(xiàn)節(jié)流孔板的入口倒角、出口倒角、孔徑和長(zhǎng)度分別對(duì)孔板壁面附近的最大壓降和孔板的節(jié)流效果有不同程度的影響，存在優(yōu)化的可能性，可以通過(guò)改變節(jié)流孔板的結(jié)構(gòu)參數(shù)，在保證節(jié)

3、流效果的同時(shí)，達(dá)到盡量降低孔板附近最大壓降的目的。為此，在大量數(shù)值計(jì)算的基礎(chǔ)上，采用支持向量機(jī)和遺傳算法對(duì)節(jié)流孔板進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化計(jì)算，得到了某1000MW超超臨界機(jī)組節(jié)流孔板的最佳尺寸，同時(shí)為節(jié)流孔板的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供了一種有效的方法。
　　 以某600MW超臨界鍋爐末級(jí)過(guò)熱器為研究對(duì)象，利用數(shù)值方法研究了其金屬溫度分布，以及蒸汽溫度突降時(shí)金屬溫度的變化情況。并在此基礎(chǔ)上，結(jié)合氧化膜的生長(zhǎng)和脫落機(jī)理，對(duì)末過(guò)熱段蒸汽側(cè)氧化膜生長(zhǎng)和脫落的