[发明专利]锅炉屏式受热面的热流密度和蒸汽流量分配的预测方法

说明书

锅炉屏式受热面的热流密度和蒸汽流量分配的预测方法，它属于锅炉炉内屏式受热面的能流偏差预测技术领域。本发明解决了现有方法对锅炉屏式受热面的热流密度和蒸汽流量分配的预测的准确率低的问题。本发明可准确预测锅炉屏式受热面的热流密度和蒸汽流量分配，并针对两台1000MW机组实际运行存在的分隔屏超温问题，提供了有效的技术优化方案。并根据已投运机组大量的现场数据和试验工况结果对模型和程序进行修正，不断完善计算能力。CFD计算与屏式受热面的水动力计算相结合能够准确预测分隔屏处的热流密度和蒸汽流量分配，对后续新建机组及改造项目提供理论依据及技术支持，进一步提升了产品核心竞争力。本发明可以应用于炉内屏式受热面的能流偏差预测。

技术领域

本发明属于锅炉炉内屏式受热面的能流偏差预测技术领域，具体涉及一种基于炉膛CFD(Computational Fluid Dynamics)和水动力耦合分析模型的锅炉屏式受热面的热流密度和蒸汽流量分配的预测方法。

背景技术

超超临界锅炉技术历经十几年的发展，通过不断改进、总结和完善，目前已经非常成熟。当前，针对1000MW锅炉机组炉内燃烧特性的研究尚缺乏深入的理论研究，机组实际运行存在分隔屏超温问题，中低负荷尤其严重。通过实验或工程来研究屏上烟温-汽温偏差成本高，周期长。现有的热力计算程序、CFD计算、壁温计算在预测辐射/半辐射受热面的能流偏差规律上存在局限性，因此，现有方法对锅炉屏式受热面的热流密度和蒸汽流量分配的预测的准确率较低。

发明内容

本发明的目的是为解决现有方法对锅炉屏式受热面的热流密度和蒸汽流量分配的预测的准确率低的问题，而提出了一种锅炉屏式受热面的热流密度和蒸汽流量分配的预测方法。

本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是：一种锅炉屏式受热面的热流密度和蒸汽流量分配的预测方法，该方法包括以下步骤：

步骤一、对炉内全过程进行数值模拟计算，得到单位面积的热通量Q；

步骤二、运用comsol多物理场仿真软件的非等温管道流模块来建立整个锅炉的屏式受热面模型；

步骤三、热通量Q利用UDF程序完成到单位长度热通量q的转化，将单位长度热通量q作为初值输入到步骤二建立的屏式受热面模型；

步骤四、对屏式受热面模型内的烟气侧放热量与工质吸热量进行检查，获得锅炉屏式受热面的热流密度和蒸汽流量分配的预测结果。

本发明的有益效果是：本发明提出了一种锅炉屏式受热面的热流密度和蒸汽流量分配的预测方法，该方法可准确预测锅炉屏式受热面的热流密度和蒸汽流量分配，并针对两台1000MW机组实际运行存在的分隔屏超温问题，提供了有效的技术优化方案。并根据已投运机组大量的现场数据和试验工况结果对模型和程序进行修正，不断完善计算能力。CFD计算与屏式受热面的水动力计算相结合能够准确预测分隔屏处的热流密度和蒸汽流量分配，对后续新建机组及改造项目提供理论依据及技术支持，进一步提升了产品核心竞争力。

附图说明

图1是本发明方法的流程图。

具体实施方式

具体实施方式一：如图1所示，本实施方式所述的锅炉屏式受热面的热流密度和蒸汽流量分配的预测方法，该方法包括以下步骤：

步骤一、对炉内全过程进行数值模拟计算，得到单位面积的热通量Q；

步骤二、运用comsol多物理场仿真软件的非等温管道流模块来建立整个锅炉的屏式受热面模型；

步骤三、热通量Q利用UDF程序完成到单位长度热通量q的转化，将单位长度热通量q作为初值输入到步骤二建立的屏式受热面模型；

步骤四、对屏式受热面模型内的烟气侧放热量与工质吸热量进行检查，获得锅炉屏式受热面的热流密度和蒸汽流量分配的预测结果。