超临界锅炉水冷壁壁温预测耦合模型

摘要

近年来可再生能源发电的迅速增长和低氮燃烧技术的广泛应用,加剧了燃煤锅炉水冷壁的超温和高温腐蚀趋势,导致爆管事故频发。预防水冷壁爆管需掌握不同锅炉运行参数下水冷壁的管壁温度分布,为此提出了一种锅炉烟气侧三维计算流体动力学模型与工质侧一维水动力模型耦合的传热计算模型,通过二模型间壁面热流密度和管内工质温度的数据交互,将烟气侧传热和管内工质温度对管壁温度的关键影响同时考虑在计算中,实现了水冷壁壁温分布的精确预测。采用此耦合模型对某超临界350 MW机组螺旋管圈水冷壁的工质温度与管壁温度分布特性进行数值模拟研究,水冷壁出口壁温预测结果与测量结果符合良好,验证了模型的准确性。