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《超超臨界鍋爐受熱面管失效概率與溫度場(chǎng)數(shù)值模擬研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、碩士學(xué)位論文超超臨界鍋爐受熱面管失效概率與溫度場(chǎng)數(shù)值模擬研究FailureProbabilityandNumericalSimulationonHeatingSurfaceTubeTemperatureFieldofUltra-SupercriticalPowerBoiler作者：許諾導(dǎo)師：孫智教授中國(guó)礦業(yè)大學(xué)二〇一五年五月中圖分類號(hào)TK223.3學(xué)校代碼10290UDC620密級(jí)公開中國(guó)礦業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文超超臨界鍋爐受熱面管失效概率與溫度場(chǎng)數(shù)值模擬研究FailureProbabilityandNumericalSimulat
2、iononHeatingSurfaceTubeTemperatureFieldofUltra-SupercriticalPowerBoiler作者許諾導(dǎo)師孫智教授申請(qǐng)學(xué)位工學(xué)碩士培養(yǎng)單位材料學(xué)院學(xué)科專業(yè)材料學(xué)研究方向金屬失效與控制答辯委員會(huì)主席沈承金評(píng)閱人吳玉萍，江利二○一五年五月論文審閱認(rèn)定書研究生許諾在規(guī)定的學(xué)習(xí)年限內(nèi)，按照研究生培養(yǎng)方案的要求，完成了研究生課程的學(xué)習(xí)，成績(jī)合格；在我的指導(dǎo)下完成本學(xué)位論文,經(jīng)審閱，論文中的觀點(diǎn)、數(shù)據(jù)、表述和結(jié)構(gòu)為我所認(rèn)同，論文撰寫格式符合學(xué)校的相關(guān)規(guī)定，同意將本論文作為學(xué)位申請(qǐng)論文送專家評(píng)審
3、。導(dǎo)師簽字：年月日致謝本論文是在我的導(dǎo)師孫智教授的悉心指導(dǎo)下完成的。在攻讀碩士學(xué)位期間，孫老師無(wú)論在學(xué)術(shù)上還是生活上都為我傾注了大量的心血和汗水。從論文選題、方案設(shè)計(jì)直到論文的撰寫及修改每一個(gè)環(huán)節(jié)，都凝結(jié)著導(dǎo)師的心血。孫老師淵博的知識(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、求實(shí)的科研作風(fēng)和忘我的工作精神深深感染了我，使我無(wú)論在學(xué)習(xí)工作中還是為人處事上都收獲頗豐，是我今后為之效仿的楷模。值此論文完成之際，謹(jǐn)向?qū)O老師的辛勤培養(yǎng)和無(wú)私幫助表示衷心的感謝和崇高的敬意！特別感謝神華國(guó)華電廠在本課題實(shí)驗(yàn)研究工作中提供的指導(dǎo)和大力幫助。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，材料學(xué)院的徐杰，
4、康學(xué)勤，王溫銀，顧永琴等老師給予了大力支持和熱情幫助，賈小磊，蘇慶斌，雷曉，張蕭蕭，卓小敏，武繼強(qiáng)，馮坤，劉亞楠，張宇等同窗在學(xué)習(xí)和生活中給予了無(wú)私幫助，讓我在研究生學(xué)習(xí)期間的生活更加豐富、充實(shí)，在此一并向他們表示誠(chéng)摯的謝意！感謝中國(guó)礦業(yè)大學(xué)材料學(xué)院的全體老師和同學(xué)，雖然他們沒(méi)有直接參與我的論文寫作，但是是他們營(yíng)造了良好的向上求真的研究學(xué)習(xí)環(huán)境。當(dāng)然父母及家人的支持是支撐我的最有力的助力，在此表達(dá)誠(chéng)摯的謝意。最后，衷心感謝各位專家學(xué)者百忙中評(píng)審本論文，并真誠(chéng)的希望得到各位專家學(xué)者們的指點(diǎn)。摘要超超臨界機(jī)組通過(guò)提高蒸汽參數(shù)來(lái)提高燃
5、煤機(jī)組的發(fā)電效率，有效降低供電煤耗，實(shí)現(xiàn)節(jié)能與低污染排放，得到快速的發(fā)展。然而裝機(jī)機(jī)組逐年增大，管道運(yùn)行工況一再惡化，使得管道爆管事故時(shí)有發(fā)生，給電廠正常運(yùn)行帶來(lái)極大的經(jīng)濟(jì)損失。針對(duì)大型機(jī)組，僅用原有的熱偏差及壁溫計(jì)算方法已不適用。鑒于此，本文采用數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的分析方法對(duì)超超臨界機(jī)組下爐膛燃燒情況及上爐膛受熱面溫度分布進(jìn)行研究。本文運(yùn)用層次分析法對(duì)超超臨界鍋爐的失效模式及導(dǎo)致失效的各因素進(jìn)行了分析。通過(guò)建立水冷壁、過(guò)熱器、再熱器的失效模型，對(duì)失效模型構(gòu)造相對(duì)應(yīng)的判斷矩陣進(jìn)而求出各失效因素的權(quán)重，得出了不同類型受熱面的失效
6、因素相對(duì)重要性，為后續(xù)有針對(duì)性的研究受熱面失效原因提供依據(jù)。對(duì)于爐膛燃燒模擬，通過(guò)對(duì)爐膛1:1實(shí)體建模計(jì)算與分析，詳細(xì)探討了進(jìn)煤量、過(guò)量空氣、煤粉細(xì)度、煤種及工況變化對(duì)燃燒的影響作用，結(jié)果表明：在二次風(fēng)一定的情況下，爐膛整體溫度隨著煤量的增加溫度呈先升高后降低的趨勢(shì)，進(jìn)煤量的調(diào)整僅僅使各個(gè)部分的溫度改變，對(duì)切圓形態(tài)影響不大，11kg/s進(jìn)煤量燃燒效果最好。進(jìn)煤量一定的情況下，爐膛溫度和峰值溫度隨著過(guò)量空氣量的增加先升高而后降低，在過(guò)量空氣系數(shù)為1.15時(shí)煤粉燃燒較為充分。煤粉越細(xì)進(jìn)行燃燒的表面積越大，煤粉本身的熱阻越小，加熱煤粉
7、至著火溫度所需要的時(shí)間越短，燃燒越完全，可以在爐膛較低位置開始很劇烈的燃燒并形成較高的爐膛溫度。低位發(fā)熱量高與揮發(fā)分含量高的煤種形成的爐膛整體溫度較高。高負(fù)荷工況下的燃盡區(qū)發(fā)熱多，爐膛出口溫度較高，輻射強(qiáng)度較大。本文采用解析計(jì)算與數(shù)值模擬相結(jié)合的方法考察了不同高度下爐膛水冷壁的溫度分布、應(yīng)力分布，并且找出了水冷壁的危險(xiǎn)區(qū)域。結(jié)果表明：水冷壁的截面最高溫度在向火側(cè)鰭片端部位置，其溫度分布隨著爐膛高度的增加呈先升高后降低的趨勢(shì)，在高度為38m處達(dá)到最高值。管壁截面最高溫度出現(xiàn)在向火側(cè)最高點(diǎn)處，最大應(yīng)力位置為背火側(cè)管壁與鰭片接觸面，水
8、冷壁危險(xiǎn)區(qū)域?yàn)樯舷氯紵髦虚g部位。對(duì)于上爐膛受熱面模擬，本文基于燃燒模擬得到受熱面所處的管屏區(qū)進(jìn)口的煙氣溫度和速度邊界，將下爐膛煙氣組分通過(guò)運(yùn)輸方程傳遞上去，在此基礎(chǔ)上對(duì)管屏區(qū)進(jìn)行流固共軛傳熱分析，得到各工況下管道外壁溫度分布及波動(dòng)情況并且與電廠實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行了驗(yàn)
