660 MW超超臨界CFB鍋爐失電壁溫計(jì)算及運(yùn)行措施

周 旭,周妍君,李維成,魯佳易,劉行磊,鄧啟剛,李銀龍,楊 冬

(1.西安交通大學(xué) 能源與動(dòng)力工程學(xué)院,陜西 西安 710049;2.清潔燃燒與煙氣凈化四川省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,四川 成都 611731)

0 引 言

因循環(huán)流化床(CFB)鍋爐具備燃料適應(yīng)性強(qiáng)的優(yōu)勢(shì),其在燃用劣質(zhì)煤、生物質(zhì)及垃圾焚燒等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛[1]。為進(jìn)一步提高機(jī)組效率,降低碳排放,我國(guó)CFB發(fā)電技術(shù)不斷向高容量、高參數(shù)方向發(fā)展,且在該領(lǐng)域國(guó)際領(lǐng)先[2-3]。因循環(huán)流化床鍋爐采用流態(tài)化技術(shù),其運(yùn)行過(guò)程中有大量的物料在爐膛內(nèi)部及主循環(huán)回路中完成循環(huán)燃燒,為防止氣固兩相流在高速流動(dòng)中磨損受熱面,在密相區(qū)、分離器及回料器等易磨損位置均敷設(shè)有大面積的耐磨耐火澆注料[4-5]。當(dāng)電廠因內(nèi)外部供電中斷導(dǎo)致全廠發(fā)生失電事故時(shí),鍋爐主給水泵失去動(dòng)力,無(wú)法繼續(xù)將冷卻水給入鍋爐汽水系統(tǒng),由于高溫床料及耐火材料蓄熱量較大,將持續(xù)向與其接觸的受熱面?zhèn)鳠?。若不采取合理措?將損壞鍋爐受熱面,甚至發(fā)生受熱面超溫?zé)龤У戎卮笫鹿蔥6-7]。因此有必要對(duì)循環(huán)流化床鍋爐緊急失電后對(duì)各級(jí)受熱面安全性進(jìn)行評(píng)估并提出合理操作指導(dǎo)措施,保證受熱面金屬壁溫不超過(guò)材料許用溫度[8-11]。

目前,超臨界CFB鍋爐正常運(yùn)行工況及變負(fù)荷過(guò)程中受熱面的流動(dòng)換熱特性研究較多[12-18],而對(duì)特殊異常失電狀態(tài)下鍋爐受熱面的安全性研究較少。李銀龍等[19-20]研究了CFB鍋爐機(jī)組在發(fā)生廠用電故障事故工況下通過(guò)緊急補(bǔ)水泵對(duì)鍋爐進(jìn)行冷卻時(shí)各級(jí)受熱面壁溫變化,得到電廠失電時(shí)通過(guò)緊急補(bǔ)水泵運(yùn)行所需的最小補(bǔ)水量。李果等[21]搭建了模擬循環(huán)流化床水冷壁受熱面試驗(yàn)臺(tái),采用5 MW CFB試驗(yàn)臺(tái)燃燒生成的高溫灰渣作為熱源,得到水冷壁內(nèi)工質(zhì)溫度及工質(zhì)損失量隨時(shí)間變化規(guī)律。董樂(lè)等[22]采用數(shù)值模擬的方法對(duì)某600 MW超臨界CFB鍋爐進(jìn)行建模分析,計(jì)算了當(dāng)水冷壁進(jìn)口工質(zhì)流量發(fā)生擾動(dòng)情況下受熱面的動(dòng)態(tài)特性,評(píng)估系統(tǒng)穩(wěn)定性。王冬福等[23]在基于失電后鍋爐以恒定的蒸汽量排放,對(duì)計(jì)算該假設(shè)情況受熱面的壁溫變化規(guī)律。鄧博宇等[24]對(duì)某350 MW超臨界CFB鍋爐發(fā)生失電事故爐內(nèi)燃燒及傳熱進(jìn)行數(shù)值模擬,為緊急補(bǔ)水泵配置選型提供參考。歐陽(yáng)詩(shī)潔等[25]分析了負(fù)荷變化過(guò)程中水冷壁進(jìn)口工質(zhì)流量發(fā)生波動(dòng)時(shí)對(duì)應(yīng)受熱面出口工質(zhì)流量及溫度隨時(shí)間的變化情況。由此可見(jiàn),對(duì)已有的CFB鍋爐失電事故研究較少,且主要針對(duì)單個(gè)受熱面部件展開(kāi)分析,未整體分析失電后鍋爐汽水系統(tǒng)邊界條件及安全性,也未給出明確的可實(shí)施運(yùn)行措施。

以某660 MW超超臨界循環(huán)流化床鍋爐受熱面為分析對(duì)象,根據(jù)質(zhì)量、能量、動(dòng)量守恒方程及金屬管壁蓄熱方程,建立非穩(wěn)態(tài)流動(dòng)傳熱計(jì)算模型,并開(kāi)發(fā)了受熱面內(nèi)瞬態(tài)特性計(jì)算程序,得到了水冷壁、低溫過(guò)熱器、中溫過(guò)熱器、高溫過(guò)熱器溫度隨時(shí)間的變化規(guī)律,與實(shí)爐數(shù)據(jù)對(duì)比吻合性良好。計(jì)算得到保證受熱面安全條件下高壓旁路最短排汽時(shí)間,為電廠失電后的運(yùn)行提供指導(dǎo)。

1 鍋爐受熱面安全性分析

1.1 鍋爐主要設(shè)計(jì)參數(shù)

以目前國(guó)內(nèi)外參數(shù)最高的高效超超臨界循環(huán)流化床鍋爐為研究對(duì)象,布風(fēng)板采用雙布風(fēng)板結(jié)構(gòu),旋風(fēng)分離器采用汽冷結(jié)構(gòu)形式,一次風(fēng)從后墻引入,低溫過(guò)熱器布置在尾部煙道、中溫過(guò)熱器布置在爐膛上部、一二級(jí)高溫過(guò)熱器均布置在位于爐膛兩側(cè)的外置床內(nèi)。鍋爐主要蒸汽側(cè)設(shè)計(jì)參數(shù)見(jiàn)表1。

表1 鍋爐蒸汽側(cè)設(shè)計(jì)參數(shù)Table 1 Boiler main design parameters

1.2 影響受熱面安全性因素分析

鍋爐滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)主循環(huán)回路中高溫物料保有量最大,爐內(nèi)熱負(fù)荷最高,滿負(fù)荷工況發(fā)生失電事故時(shí)受熱面超溫風(fēng)險(xiǎn)最大,因此采用滿負(fù)荷失電工況進(jìn)行分析。

超超臨界CFB鍋爐在失電狀態(tài)下燃燒側(cè)和汽水側(cè)狀態(tài)較正常運(yùn)行工況均發(fā)生較大變化,由于風(fēng)機(jī)停止工作,爐內(nèi)循環(huán)物料在爐膛底部堆積,高溫物料對(duì)底部水冷壁進(jìn)行持續(xù)放熱,澆注料敷設(shè)區(qū)域由于澆注料溫度較高,其蓄熱也對(duì)受熱面進(jìn)行加熱,而此時(shí)主給水泵因失去動(dòng)力停止向受熱面給入冷卻介質(zhì),如不采取合理的運(yùn)行措施,鍋爐受熱面將面臨超溫爆管、材質(zhì)失效等重大事故。因此有必要研究在CFB電廠因內(nèi)外部供電中斷導(dǎo)致全廠發(fā)生失電事故時(shí),鍋爐關(guān)鍵受熱面與爐內(nèi)主要蓄熱體間的非穩(wěn)態(tài)傳熱關(guān)鍵問(wèn)題。發(fā)生失電事故時(shí)影響鍋爐受熱面安全性的因素有:

1)進(jìn)口流量邊界條件:電廠發(fā)生失電事故后,鍋爐主給水泵停運(yùn),主給水流量驟減,緊急補(bǔ)水泵投運(yùn)后,由于補(bǔ)水量?jī)H為滿負(fù)荷運(yùn)行給水量的7.4%,且緊急補(bǔ)水經(jīng)省煤器進(jìn)口給入,補(bǔ)水流入到水冷壁進(jìn)口需一定時(shí)間,因此需通過(guò)高壓旁路閥排汽使受熱面內(nèi)工質(zhì)保持流動(dòng)狀態(tài),達(dá)到受熱面冷卻的目的,而受熱面內(nèi)存量工質(zhì)有限,因此確定合理的排汽流量及時(shí)間至關(guān)重要。

2)煙氣側(cè)熱負(fù)荷變化:電廠發(fā)生失電事故后,爐內(nèi)熱負(fù)荷的變化趨勢(shì)直接決定了受熱面壁溫隨時(shí)間的變化,失電后一次風(fēng)機(jī)、二次風(fēng)機(jī)停運(yùn),此時(shí)爐膛上部光管區(qū)熱負(fù)荷主要受煙氣輻射影響,因此熱負(fù)荷下降速率較快;而下部澆注料區(qū)、床料區(qū)熱負(fù)荷受澆注料固體及床料蓄熱導(dǎo)熱的影響,因此熱負(fù)荷下降速率較慢,對(duì)受熱面壁溫影響時(shí)間也更長(zhǎng)。

3)高壓旁路閥開(kāi)度變化:高壓旁路閥的開(kāi)度是影響水冷壁、過(guò)熱器壓力與工質(zhì)流量的決定性因素。機(jī)組發(fā)生失電事故時(shí),通過(guò)打開(kāi)高壓旁路閥使鍋爐汽水系統(tǒng)中的蒸汽恢復(fù)流動(dòng)狀態(tài),對(duì)受熱面進(jìn)行有效泄壓冷卻,但由于給水中斷,如果排汽量過(guò)大或排汽時(shí)間過(guò)長(zhǎng),則導(dǎo)致鍋爐系統(tǒng)的冷卻介質(zhì)保有量快速降低,蒸干后受熱面則發(fā)生干燒,引起超溫失效,因此需計(jì)算保證各級(jí)受熱面不超溫的最低排汽流量及排汽時(shí)間,只有緊急補(bǔ)水泵投運(yùn)并配合高壓旁路閥優(yōu)化運(yùn)行,才能保證在電廠失電狀態(tài)下鍋爐受熱面的安全。

2 模型建立

2.1 邊界條件與控制方程

失電事故工況鍋爐汽水系統(tǒng)內(nèi)工質(zhì)流動(dòng)傳熱的初始邊界條件為鍋爐正常運(yùn)行時(shí)的壓力、流量與焓值,由于滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)失電工況最?lèi)毫?因此選取鍋爐滿負(fù)荷設(shè)計(jì)參數(shù)作為失電零時(shí)刻的初始邊界參數(shù),受熱面管子內(nèi)部的工質(zhì)流動(dòng)及爐內(nèi)主要蓄熱體與受熱面的換熱用以下質(zhì)量、動(dòng)量、能量守恒方程進(jìn)行數(shù)學(xué)建模:

1)質(zhì)量守恒方程。在本計(jì)算中汽液兩相流混合物采用均相流模型處理,因此受熱面內(nèi)單相過(guò)冷水、汽液兩相流混合物、超臨界水的質(zhì)量守恒方程均可用下式進(jìn)行描述。

(1)

式中,A為受熱面內(nèi)流動(dòng)截面積,m2;ρ為密度,g/cm3;t為失電后時(shí)間,s;M為受熱面內(nèi)工質(zhì)質(zhì)量流量,kg/s;z為管子軸向長(zhǎng)度,m。

2)動(dòng)量守恒方程。

(2)

式中,P為各級(jí)受熱面進(jìn)口壓力,Pa;θ為受熱面管子與水平的夾角,rad;g為重力加速度,m/s2;λ為摩擦阻力系數(shù);dn為受熱面管內(nèi)徑,m;L為受熱面長(zhǎng)度,m;zjb為彎頭軸向長(zhǎng)度坐標(biāo),m;kin為進(jìn)口阻力系數(shù);kex為出口阻力系數(shù);kjb為彎頭局部阻力系數(shù);δd為一維狄拉克函數(shù),m-1。

3)能量守恒方程。汽液兩相流混合物在本計(jì)算中采用均相流模型進(jìn)行處理,因此受熱面內(nèi)單相過(guò)冷水、汽液兩相流混合物、超臨界水的能量守恒方程均可用式(3)進(jìn)行描述。

(3)

式中,h為受熱面內(nèi)工質(zhì)焓,J/kg;ql為受熱面單位長(zhǎng)度能量密度,W/m。

4)狀態(tài)方程。

ρ=f(P,h)。

(4)

5)金屬蓄熱方程。

(5)

式中,q2為金屬受熱面單位長(zhǎng)度能量密度,W/m;tb為受熱面管內(nèi)壁的溫度,℃;cb為材料比熱容,J/(kg·℃);mb為管質(zhì)量,kg/m。

2.2 計(jì)算模型的建立

通過(guò)分析CFB鍋爐失電事故下影響鍋爐受熱面安全性的因素,基于以上描述工質(zhì)流動(dòng)換熱特性的質(zhì)量守恒、動(dòng)量守恒、能量守恒方程及描述工質(zhì)物理性質(zhì)的狀態(tài)方程,同時(shí)為計(jì)算準(zhǔn)確性,考慮受熱面本身的金屬蓄熱方程,組合形成閉合方程組,對(duì)CFB鍋爐失電事故受熱面內(nèi)工質(zhì)流動(dòng)換熱進(jìn)行求解計(jì)算,得到失電后鍋爐各級(jí)受熱面的進(jìn)出口工質(zhì)壓力、焓值、管壁溫度隨時(shí)間的變化曲線。鍋爐在發(fā)生失電事故時(shí)需保證各級(jí)受熱面不超溫,高壓旁路閥的排汽時(shí)間及緊急補(bǔ)水泵流量、補(bǔ)水時(shí)間。鍋爐失電后受熱面工質(zhì)溫度及管壁溫度計(jì)算程序如圖1所示。

圖1 受熱面內(nèi)瞬態(tài)特性計(jì)算程序[19-20]Fig.1 Program diagram for calculating transient characteristics in heating surface[19-20]

2.3 計(jì)算模型的驗(yàn)證

為校核程序模型計(jì)算的準(zhǔn)確性,對(duì)實(shí)爐發(fā)生失電工況的數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)量,并與該程序計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,圖2為本程序計(jì)算得到的水冷壁出口汽溫及高溫過(guò)熱器汽溫隨時(shí)間變化與實(shí)爐測(cè)量數(shù)據(jù)的對(duì)比(pout為出口壓力,i為計(jì)算溫度,j為對(duì)應(yīng)時(shí)間),可知該程序計(jì)算結(jié)果與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)趨勢(shì)性吻合很好,高溫過(guò)熱器計(jì)算值與實(shí)測(cè)值的平均誤差和最大誤差均小于1.0%,水冷壁計(jì)算值與實(shí)測(cè)值的平均誤差和最大誤差分別為-1.5%、-5.3%,計(jì)算結(jié)果滿足工程應(yīng)用需求。

3 受熱面瞬態(tài)特性分析

3.1 熱負(fù)荷變化

根據(jù)失電后實(shí)爐流量與實(shí)爐測(cè)量的水冷壁進(jìn)出口溫度計(jì)算水冷壁平均熱負(fù)荷,采用線性插值法得到水冷壁熱負(fù)荷隨時(shí)間的變化。同時(shí)計(jì)算爐內(nèi)床料及澆注料的蓄熱,在爐膛高度方向上計(jì)算熱負(fù)荷時(shí)需考慮不同區(qū)域的熱偏差。因此根據(jù)爐內(nèi)床料及澆注料的實(shí)際分布情況將熱負(fù)荷計(jì)算區(qū)域在爐膛高度方向上分為4段,停爐后床料區(qū)域高度為1 m,澆注料區(qū)域高度為10 m,光管區(qū)域分2段,均為25 m。計(jì)算得到水冷壁各區(qū)段的熱負(fù)荷隨時(shí)間變化如圖3所示,該熱負(fù)荷為模型計(jì)算中水冷壁工質(zhì)分段焓值及管壁溫度的計(jì)算提供依據(jù)。

圖3 各區(qū)域熱負(fù)荷隨時(shí)間變化Fig.3 Variation of heat load in each region with time

3.2 流量邊界

為保證鍋爐發(fā)生失電事故時(shí)受熱面不超溫,需有足夠的冷卻工質(zhì)經(jīng)過(guò)各級(jí)受熱面,實(shí)際工程中大多數(shù)660 MW超超臨界CFB鍋爐配置汽輪機(jī)高壓缸旁路流量為40% BMCR,即760 t/h。因此計(jì)算流量邊界中設(shè)定發(fā)生失電事故時(shí)高壓旁路閥以760 t/h排汽量進(jìn)行排汽。

滿負(fù)荷工況運(yùn)行時(shí)省煤器進(jìn)口處工質(zhì)溫度為303 ℃,同時(shí)緊急補(bǔ)水泵在20 s內(nèi)從省煤器進(jìn)口投運(yùn)對(duì)鍋爐進(jìn)行補(bǔ)水。首先假設(shè)高壓旁路閥以760 t/h排汽量排汽時(shí)間為20 s,21 s后排汽量降為緊急補(bǔ)水泵輸水量140 t/h,若計(jì)算結(jié)果水冷壁金屬壁溫超過(guò)材料許用溫度,則進(jìn)一步加長(zhǎng)760 t/h排汽量排汽時(shí)間進(jìn)行迭代計(jì)算,直至水冷壁管壁溫度低于材料12Cr1MoVG的允許使用溫度570 ℃。因此計(jì)算關(guān)鍵在于得到使水冷壁不超許用溫度570 ℃的最短排汽時(shí)間Tes(臨界安全時(shí)間),為運(yùn)行操作提供指導(dǎo)。省煤器進(jìn)口處工質(zhì)參數(shù)變化見(jiàn)表2,以此計(jì)算得到該工況下水冷壁的工質(zhì)溫度及管壁溫度變化趨勢(shì)。

表2 失電后省煤器進(jìn)口工質(zhì)參數(shù)Table 2 Working medium parameters of economizer inlet under electricity failure

3.3 水冷壁溫度分析

計(jì)算結(jié)果表明高壓旁路閥以40% BMCR排汽量排汽20 s時(shí),在1 400 s時(shí)水冷壁工質(zhì)溫度與金屬管壁溫度均達(dá)最高值,分別達(dá)752、766 ℃,遠(yuǎn)超過(guò)水冷壁材料12Cr1MoVG的許用溫度570 ℃。因此需延長(zhǎng)高壓旁路閥的排汽時(shí)間,由上述邊界條件經(jīng)計(jì)算得到,要保證水冷壁出口壁溫不超過(guò)材料許用溫度570 ℃,高壓旁路閥以40% BMCR排汽量最短的排汽時(shí)間Tes為110 s。

高壓旁路閥以40% BMCR排汽量排汽110 s工況水冷壁進(jìn)口工質(zhì)溫度隨時(shí)間的變化趨勢(shì)如圖4所示,可知565 s開(kāi)始水冷壁進(jìn)口溫度降低的速度開(kāi)始加快,表明經(jīng)省煤器進(jìn)口補(bǔ)入的冷水進(jìn)入水冷壁,開(kāi)始對(duì)水冷壁起到降溫保護(hù)作用。水冷壁出口工質(zhì)溫度與管壁溫度隨時(shí)間的變化趨勢(shì)如圖5所示,計(jì)算結(jié)果表明,在880 s時(shí)水冷壁工質(zhì)溫度與管壁溫度均達(dá)到最大值,溫度分別為560.5、570.0 ℃。此時(shí)管壁溫度低于水冷壁材料的許用溫度,隨冷卻水逐步到達(dá)水冷壁出口位置,水冷壁出口工質(zhì)溫度及壁溫出現(xiàn)降低趨勢(shì)。

圖4 水冷壁入口溫度隨時(shí)間變化Fig.4 Temperature variation diagram of water wall inlet over time

圖5 水冷壁出口溫度隨時(shí)間變化Fig.5 Temperature variation diagram of water wall outlet over time

3.4 低溫過(guò)熱器出口溫度分析

低溫過(guò)熱器布置于尾部對(duì)流煙道上部,沿鍋爐寬度方向順列布置,管子材料為12Cr1MoVG/SA-213T91。蒸汽采用雙進(jìn)雙出的結(jié)構(gòu)形式依次經(jīng)低溫過(guò)熱器入口分配集箱、低溫過(guò)熱器蛇形管換熱管組,低溫過(guò)熱器出口混合集箱,為強(qiáng)化蒸汽與煙氣的換熱效率,蒸汽流動(dòng)方向與煙氣流動(dòng)方向呈逆向流動(dòng)形式布置。

由第3.3節(jié)中計(jì)算水冷壁出口工質(zhì)參數(shù)作為低溫過(guò)熱器入口邊界參數(shù)進(jìn)行計(jì)算。得到低溫過(guò)熱器出口蒸汽溫度及管壁溫度隨時(shí)間的變化如圖6所示。計(jì)算結(jié)果表明低溫過(guò)熱器出口蒸汽溫度及金屬管壁溫度在1 570 s時(shí)最高,分別為580.8、588.4 ℃,此后呈降低趨勢(shì),最高壁溫超過(guò)12Cr1MoVG的許用溫度,因此低過(guò)出口段受熱面材質(zhì)采用SA-213T91,確保事故工況低溫過(guò)熱器的安全。

圖6 低溫過(guò)熱器出口溫度隨時(shí)間變化Fig.6 Temperature variation diagram of low-temperature superheater outlet over time

3.5 中溫過(guò)熱器出口溫度分析

為充分利用爐內(nèi)高熱負(fù)荷區(qū)域換熱空間,提高金屬材料利用率,中溫過(guò)熱器以屏式過(guò)熱器的形式布置于爐膛內(nèi),并采用同屏上下流結(jié)構(gòu),中溫過(guò)熱器中間采用集箱進(jìn)行混合,進(jìn)一步減小熱偏差,受熱面出口段材料為SA-213TP347。蒸汽從低溫過(guò)熱器兩側(cè)出口分別引入同側(cè)布置的中溫過(guò)熱器進(jìn)口集箱,流經(jīng)中溫過(guò)熱器下行屏、中溫過(guò)熱器下部混合集箱、中溫過(guò)熱器上行屏、中溫過(guò)熱器出口分配集箱,再通過(guò)連接管引入高溫過(guò)熱器進(jìn)口集箱。

中溫過(guò)熱器出口溫度隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖7所示,計(jì)算結(jié)果表明中溫過(guò)熱器出口蒸汽溫度及金屬管壁溫度在2 280 s時(shí)最高,分別達(dá)615.4、623.2 ℃,隨后保持穩(wěn)定呈緩慢下降趨勢(shì),中溫過(guò)熱器出口最高管壁溫度低于中溫過(guò)熱器材料的許用溫度。

圖7 中溫過(guò)熱器出口溫度隨時(shí)間變化Fig.7 Temperature variation diagram of medium-temperature superheater outlet over time

3.6 高溫過(guò)熱器出口溫度分析

為解決CFB鍋爐大型化過(guò)程中爐內(nèi)受熱面空間不足的矛盾,該設(shè)計(jì)方案采用設(shè)計(jì)外置式換熱的方式進(jìn)行解決。將高溫過(guò)熱器1及高溫過(guò)熱器2設(shè)計(jì)于外置式換熱器中,采用調(diào)節(jié)循環(huán)灰量的方式對(duì)汽溫進(jìn)行控制,為減少循環(huán)灰對(duì)材料的磨損,受熱面采用管排與循環(huán)灰流動(dòng)方向平行的布置方式。兩級(jí)高溫過(guò)熱器連接管上設(shè)置減溫器對(duì)出口汽溫進(jìn)行細(xì)調(diào),受熱面材質(zhì)均為SA-213S30432。

高溫過(guò)熱器1、2出口蒸汽溫度和管壁溫度隨時(shí)間的變化如圖8所示,計(jì)算結(jié)果表明高溫過(guò)熱器1出口蒸汽溫度與出口管壁溫度最大值在280 s,分別為632、652 ℃;高溫過(guò)熱器2出口工質(zhì)溫度與出口管壁溫度最大值440 s,分別為669、683 ℃,隨后呈現(xiàn)緩慢下降趨勢(shì),兩級(jí)高溫過(guò)熱器出口最高管壁溫度均低于高溫過(guò)熱器材料的許用溫度。

4 結(jié) 論

1)通過(guò)計(jì)算得到660 MW超超臨界CFB鍋爐失電事故考慮床料及澆注料蓄熱工況下,爐內(nèi)不同高度方向熱負(fù)荷隨時(shí)間的變化規(guī)律。

2)根據(jù)質(zhì)量、動(dòng)量、能量守恒及金屬管壁蓄熱方程組成的鍋爐受熱面內(nèi)瞬態(tài)流動(dòng)傳熱計(jì)算模型,開(kāi)發(fā)出鍋爐受熱面內(nèi)瞬態(tài)特性計(jì)算程序,對(duì)鍋爐主要受熱面的出口溫度進(jìn)行分析,得到了工質(zhì)溫度及管壁溫度隨時(shí)間的變化規(guī)律。

3)通過(guò)分析受熱面的出口溫度,得到超超臨界CFB鍋爐失電事故情況下保證受熱面安全最有效的措施為經(jīng)高壓旁路閥排汽,且得到保證汽水系統(tǒng)不超溫時(shí)高壓旁路閥需以40% BMCR的流量排汽,最短排汽臨界時(shí)間為110 s。

4)通過(guò)計(jì)算得到本技術(shù)措施下,水冷壁、各級(jí)過(guò)熱器蒸汽溫度及管壁溫度隨時(shí)間的變化規(guī)律,各級(jí)受熱面金屬管壁溫度最高值均低于選材的許用溫度,說(shuō)明該措施可保證CFB鍋爐在失電事故下各級(jí)受熱面安全可靠,為機(jī)組事故工況運(yùn)行操作提供指導(dǎo)。