1000MW超超临界旋流燃烧锅炉稳燃特性数值模拟与优化 被引量：45

1

作者 刘建全 孙保民 +3 位作者 张广才 白涛 寿兵 胡永生 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第8期19-27,144,共9页

使用realizable k-双方程模型,对一台1 000 MW超超临界机组对冲旋流燃烧锅炉的燃烧过程进行数值模拟,研究燃烧器一、二次风口形状对燃烧器热态流场、温度场分布的影响,并考虑了NO的排放量,对燃烧器3个改进方案进行了比较。数值模拟结果... 使用realizable k-双方程模型,对一台1 000 MW超超临界机组对冲旋流燃烧锅炉的燃烧过程进行数值模拟,研究燃烧器一、二次风口形状对燃烧器热态流场、温度场分布的影响,并考虑了NO的排放量,对燃烧器3个改进方案进行了比较。数值模拟结果表明,二次风扩口角度及轴向长度较大时,火焰形状短而宽,NO排放浓度较低,煤质较差时燃烧不稳定;二次风扩口角度减小及轴向长度缩短后,中心给粉与原始结构燃烧器燃烧稳定性均增强,同时,锅炉NO排放量有所增加。二次风扩口轴向长度减少1/2,可以有效增加燃烧稳定性,且NO排放量无明显增加,为最佳改进方案。并与改进后试验结果进行对比,获得比较一致的结果。为大容量旋流燃烧锅炉燃烧劣质煤的燃烧不稳定问题提供参考和依据,为HT-NR3燃烧器的设计和运行提供一定的理论基础。 展开更多

关键词 可实现k-双方程模型 HT-NR3燃烧器 稳燃特性 二次风口结构 数值模拟

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600MW机组空冷岛外部流场的数值模拟与结构优化 被引量：32

2

作者 周兰欣 李建波 +1 位作者 李卫华 吴琼 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第17期38-42,共5页

以某600MW直接空冷机组为例,利用CFD软件对其空冷岛外部流场进行数值模拟。分析不同风速对直接空冷凝汽器换热效率的影响。指出在风速大于7m/s时,空冷凝汽器换热效率的降低是热风回流与"倒灌"现象综合作用的结果。提出并分析... 以某600MW直接空冷机组为例,利用CFD软件对其空冷岛外部流场进行数值模拟。分析不同风速对直接空冷凝汽器换热效率的影响。指出在风速大于7m/s时,空冷凝汽器换热效率的降低是热风回流与"倒灌"现象综合作用的结果。提出并分析了在空冷岛不同部位加装下挡风墙对空冷换热效率的影响。计算结果表明:在空冷平台四周的外沿加装下挡风墙,空冷凝汽器的平均换热效率可提高13.65%;若将迎面风的下挡风墙加装在第1排风机与第2排风机之间,其平均换热效率较迎风面下挡风墙加装在外沿可提高2.8%,为进一步完善空冷岛的结构设计提供了理论依据。 展开更多

关键词 空冷岛 挡风墙 热风回流 数值模拟 倒灌

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某1000MW超超临界双切圆锅炉燃烧特性的数值模拟与优化 被引量：21

3

作者 刘建全 孙保民 +2 位作者 胡永生 李前宇 白涛 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第20期34-41,136,共8页

使用realizable k-ε双方程模型,对一台1000MW超超临界机组双切圆锅炉的燃烧特性进行了数值模拟,研究了一、二次风速及喷口结构对锅炉热态流场、温度场分布的影响,对燃烧器原始结构及拟改进结构流场及温度场进行了比较。数值模拟结果表... 使用realizable k-ε双方程模型,对一台1000MW超超临界机组双切圆锅炉的燃烧特性进行了数值模拟,研究了一、二次风速及喷口结构对锅炉热态流场、温度场分布的影响,对燃烧器原始结构及拟改进结构流场及温度场进行了比较。数值模拟结果表明:燃烧器拟改进结构情况燃烧过程中,炉膛内形成2个旋向相反的椭圆形温度场与流场。一、二次风速对炉内燃烧器区域热态流场影响较大,一次风速增大,切圆直径变小;二次风速增大,切圆直径变大。燃烧器喷口形状与布置方式不同时,炉内温度场变化较大。增大一次风喷口尺寸能够增加火焰刚性,可避免一次风速较低时火焰偏斜贴壁,为最佳改进方案。并与改进后试验结果进行了对比,获得了比较一致的结果。为PM型燃烧器设计和运行提供了一定的理论基础。 展开更多

关键词 燃烧器结构 一、二次风速 双切圆 可实现k-ε模型 数值计算

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某600MW汽轮机低压末级排汽通道耦合流动三维数值模拟及其结构优化 被引量：13

4

作者 付文锋 杨新健 +3 位作者 周兰欣 陈林霄 吴瑞康 王喆 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第14期2267-2273,共7页

利用计算流体软件基于Spalart-Allmaras单方程模型分别对600MW机组的排汽缸、凝汽器喉部和两者耦合的排汽通道进行三维数值模拟,以便更加清晰地了解排汽通道的整体流场,并对排汽通道进行合理优化改造。计算结果表明,单独结构模拟结果与... 利用计算流体软件基于Spalart-Allmaras单方程模型分别对600MW机组的排汽缸、凝汽器喉部和两者耦合的排汽通道进行三维数值模拟,以便更加清晰地了解排汽通道的整体流场,并对排汽通道进行合理优化改造。计算结果表明,单独结构模拟结果与排汽通道耦合模拟的结果存在很大差异,主要体现在流场和压力损失上。在有进口漩流的模型中,蒸汽流场分布不对称,因此,不能为简化而采用1/2模型进行研究。针对排汽通道内流场分布,在排汽缸拱顶处加装导流挡板和在扩压管处加装分流板,能有效改善通道内的流场。 展开更多

关键词 汽轮机 排汽缸 凝汽器喉部 耦合流动 数值模 拟 结构优化

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600 MW超临界旋流燃烧锅炉炉内温度场数值模拟及优化 被引量：23

5

作者 刘建全 孙保民 +3 位作者 白涛 曾令艳 孟顺 李学颜 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第2期15-21,共7页

使用可实现k-ε双方程模型,对600 MW超临界锅炉低NOx轴向旋流燃烧器(low NOx axial swirl burner,LNASB)燃烧过程进行了数值模拟,研究了二次风量及旋流强度对燃烧器热态流场、温度场分布的影响,对燃烧器拟改进方案进行了比较。数值模拟... 使用可实现k-ε双方程模型,对600 MW超临界锅炉低NOx轴向旋流燃烧器(low NOx axial swirl burner,LNASB)燃烧过程进行了数值模拟,研究了二次风量及旋流强度对燃烧器热态流场、温度场分布的影响,对燃烧器拟改进方案进行了比较。数值模拟结果表明,内二次风对回流区影响较大,外二次风对扩展角影响明显,增大中心风速可以增加回流区根部距离;内二次风旋流强度及风量过大时容易引起火焰偏斜贴壁,中心风退出后燃烧器喷口处温度上升明显,中心给粉可以有效地增加火焰离喷口距离,为最佳改进方案。与试验结果进行对比,获得了比较一致的结果。通过设备改进和燃烧调整,解决了锅炉长期以来的恶性结渣问题,为LNASB燃烧器设计和运行提供了一定的防结渣理论基础。 展开更多

关键词 旋流强度 低NOx轴向旋流燃烧器 数值模拟可实现k-ε模型

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直接空冷凝汽器单元内加装消旋导流板的数值模拟 被引量：23

6

作者 周兰欣 李海宏 张淑侠 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第8期7-12,共6页

改变空冷单元内部冷却空气的流场,可以提高空冷凝汽器的传热性能,这对于提高空冷机组运行水平具有重要意义。建立在600 MW直接空冷机组的空冷凝汽器单元内部加装弧形消旋导流板的物理模型,利用CFD软件,采用Simple算法和RNG k-ε模型进... 改变空冷单元内部冷却空气的流场,可以提高空冷凝汽器的传热性能,这对于提高空冷机组运行水平具有重要意义。建立在600 MW直接空冷机组的空冷凝汽器单元内部加装弧形消旋导流板的物理模型,利用CFD软件,采用Simple算法和RNG k-ε模型进行数值模拟计算,获得不同环境风速下在空冷凝汽器单元内部加装消旋导流板前后冷却空气的温度场和速度场,分析空冷单元内部空气流场的变化规律。结果表明,在空冷单元内部加装弧形消旋导流板可改善冷却空气流场,提高空冷凝汽器的换热效果,为空冷系统的优化运行提供一定的理论参考。 展开更多

关键词 直接空冷 凝汽器 导流板 数值模拟 换热比

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负载型镍基催化剂上乙酸蒸汽重整制氢反应研究 被引量：7

7

作者 安璐 董长青 +2 位作者 杨勇平 何磊 张俊姣 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第2期47-51,共5页

采用浸渍法制备Ni/γ-Al2O3催化剂,考察了催化剂中活性金属含量、焙烧温度、反应温度、反应空速、助剂(钇或锂)对乙酸蒸汽重整制氢反应的影响。研究结果表明,在镍质量含量为12%,焙烧温度为800℃,反应温度为600℃,质量空速为3.0h-1时,Ni/... 采用浸渍法制备Ni/γ-Al2O3催化剂,考察了催化剂中活性金属含量、焙烧温度、反应温度、反应空速、助剂(钇或锂)对乙酸蒸汽重整制氢反应的影响。研究结果表明,在镍质量含量为12%,焙烧温度为800℃,反应温度为600℃,质量空速为3.0h-1时,Ni/γ-Al2O3表现出较好的催化活性;添加助剂钇和锂的催化剂上重整反应氢选择性降低,乙酸转化率升高;添加碱金属锂的催化剂抗积碳性能明显提高,这表明在生物质油蒸汽重整制氢反应中添加碱金属助剂对提高Ni/γ-Al2O3催化剂的抗积碳性能有很大作用。 展开更多

关键词 氢 乙酸 镍催化剂 钇 锂

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凝汽器壳侧准三维数值研究 被引量：16

8

作者 周兰欣 李富云 李卫华 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第23期25-30,共6页

引入多孔介质,采用k-ε湍流模型,利用准三维数值计算方法对一双流程凝汽器的汽相流动与换热进行计算与分析。针对由于凝汽器喉部低压加热器和扩散角的影响以及冷却水温沿流程变化而引起的蒸汽热负荷分配不均的问题,提出安装导流板改善... 引入多孔介质,采用k-ε湍流模型,利用准三维数值计算方法对一双流程凝汽器的汽相流动与换热进行计算与分析。针对由于凝汽器喉部低压加热器和扩散角的影响以及冷却水温沿流程变化而引起的蒸汽热负荷分配不均的问题,提出安装导流板改善流动与传热特性的措施。通过计算证实:添加导流挡板后,增大了左边管束区的蒸汽流量,保证了这一区域管束的蒸汽负荷,提高了传热面积的有效利用面积,沿冷却水流向各管束区域的蒸汽负荷分配较为均匀,增加了蒸汽凝结量,提高了凝汽器真空,凝汽器的工作性能得到改善。 展开更多

关键词 凝汽器 流动 传热 数值分析

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耦合末级的1000MW汽轮机排汽通道数值模拟 被引量：8

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作者 付文锋 刘康 周兰欣 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第16期4722-4730,共9页

排汽通道流场的好坏直接影响凝汽器的换热性能和机组的安全经济性。利用计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)软件,综合考虑汽轮机末级、排汽缸和凝汽器喉部三者之间的相互影响,对某1000MW机组进行了汽轮机末级和排汽通道的... 排汽通道流场的好坏直接影响凝汽器的换热性能和机组的安全经济性。利用计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)软件,综合考虑汽轮机末级、排汽缸和凝汽器喉部三者之间的相互影响,对某1000MW机组进行了汽轮机末级和排汽通道的整体耦合研究,并与部分耦合时的计算结果进行对比,以便清晰地了解排汽通道的真实流场。针对排汽通道流场分布特点,通过装设多组导流板对排汽通道流场进行合理改善。计算结果表明:在排汽通道流场和气动性能方面,整体耦合与部分耦合的模拟结果存在较大的差异;加装导流板后,排汽通道流场得到明显改善,在100%工况下,发电机侧排汽通道的压损减小了191.83Pa,出口处汽流的均匀性系数增大了9.26%。 展开更多

关键词 1000 MW汽轮机 排汽通道 末级 耦合计算 导流板 数值模拟

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直接空冷单元内加装一种导流装置的数值模拟 被引量：8

10

作者 周兰欣 孙会亮 +1 位作者 马士英 惠雪松 《汽轮机技术》 北大核心 2013年第1期13-15,20,共4页

针对600MW直接空冷机组凝汽器典型结构,建立在空冷凝汽器单元内部加装弧形导流板的物理模型,利用CFD软件,采用SIMPLE算法和k-ε模型进行数值模拟计算,对加装导流板前后空冷单元的空气场及温度场进行了计算分析,并对导流板的安装位置及... 针对600MW直接空冷机组凝汽器典型结构,建立在空冷凝汽器单元内部加装弧形导流板的物理模型,利用CFD软件,采用SIMPLE算法和k-ε模型进行数值模拟计算,对加装导流板前后空冷单元的空气场及温度场进行了计算分析,并对导流板的安装位置及几何尺寸进行优化。结果表明:加装导流装置后,空冷单元内的空气场及换热器表面温度场分布趋于均匀,降低了管束平均表面温度,起到了明显作用,提高了管束的换热效率,为空冷单元的进一步优化设计提供一定理论参考。 展开更多

关键词 空冷单元 空气流场及温度场 导流装置 多孔介质 数值模拟

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600MW直接空冷机组凝汽器换热面积计算 被引量：8

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作者 周兰欣 周玉 曹智杰 《汽轮机技术》 北大核心 2012年第2期99-101,132,共4页

根据传热学基本原理,通过迭代计算得到换热系数K,进而得到换热面积的数学模型。同时以某600MW直接空冷机组为例,计算其设计工况下的换热面积。并充分考虑各种影响因素,得到其换热面积变化曲线,为直接空冷凝汽器换热面积的设计计算提供... 根据传热学基本原理,通过迭代计算得到换热系数K,进而得到换热面积的数学模型。同时以某600MW直接空冷机组为例,计算其设计工况下的换热面积。并充分考虑各种影响因素,得到其换热面积变化曲线,为直接空冷凝汽器换热面积的设计计算提供参考依据。 展开更多

关键词 直接空冷凝汽器 传热系数 换热面积 凝汽器真空

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600MW机组凝汽器喉部加装挡板数值模拟 被引量：4

12

作者 周兰欣 李姗 刘康 《汽轮机技术》 北大核心 2016年第4期257-259,共3页

以某600MW机组为例,在考虑内置低压加热器和小汽轮机排汽等附加流体情况下,采用FLUENT软件对凝汽器喉部流场进行数值模拟,提出了在7号、8号低压加热器顶部加装挡板的方法。计算结果表明:凝汽器喉部出口蒸汽流动均匀性系数最高提高了4.1%... 以某600MW机组为例,在考虑内置低压加热器和小汽轮机排汽等附加流体情况下,采用FLUENT软件对凝汽器喉部流场进行数值模拟,提出了在7号、8号低压加热器顶部加装挡板的方法。计算结果表明:凝汽器喉部出口蒸汽流动均匀性系数最高提高了4.1%,平均汽阻减小了9.4Pa,改善了凝汽器内的流场分布,提高了凝汽器换热效果。 展开更多

关键词 凝汽器喉部 平均汽阻 均匀性系数 数值模拟

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1000MW机组自然通风冷却塔降低出塔水温方法研究 被引量：4

13

作者 周兰欣 石宇 郝颖 《汽轮机技术》 北大核心 2016年第3期187-190,共4页

以冷却塔相关传热传质理论为基础,应用Fluent数值模拟软件,建立1000MW机组自然通风湿式冷却塔三维数值模拟计算模型。针对冷却塔中心区域换热效率低的问题,提出了在雨区加装导风通道的方案,通过导风通道将塔外冷空气直接导入塔内中心区... 以冷却塔相关传热传质理论为基础,应用Fluent数值模拟软件,建立1000MW机组自然通风湿式冷却塔三维数值模拟计算模型。针对冷却塔中心区域换热效率低的问题,提出了在雨区加装导风通道的方案,通过导风通道将塔外冷空气直接导入塔内中心区域进行换热。并对不同导风通道的结构尺寸及个数进行模拟,结果表明:加装最优型导风通道后,冷却塔出塔水温可降低0.66℃。 展开更多

关键词 冷却塔 导风通道 数值计算

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超超临界机组主给水泵移至高加出口方法研究 被引量：3

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作者 周兰欣 陈龙 《汽轮机技术》 北大核心 2015年第5期363-364,370,共3页

针对超超临界机组高压加热器(简称高加)汽水两侧压差急剧升高后所带来的问题,提出了一种降低汽水两侧压差的方法即将主给水泵的位置由高压加热器进口移动到高压加热器的出口,并以某电厂1 000MW超超临界机组为例,对主给水泵位置变化后所... 针对超超临界机组高压加热器(简称高加)汽水两侧压差急剧升高后所带来的问题,提出了一种降低汽水两侧压差的方法即将主给水泵的位置由高压加热器进口移动到高压加热器的出口,并以某电厂1 000MW超超临界机组为例,对主给水泵位置变化后所带来的问题进行了研究,并提出了相应的应对措施。研究结果表明,主给水泵位置变化后,高加汽水两侧压差大幅度降低到9.5MPa,并且对主给水泵的启动和运行不会带来影响。 展开更多

关键词 高压加热器 泄漏 主给水泵 安全可靠性

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