【摘 要】
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随着可再生能源大规模并网，传统火电机组作为调配能源的地位显著增强，这对锅炉灵活调峰运行的安全稳定性提出了更高要求。本文耦合烟气侧与工质侧传热，结合管壁温计算，形成水冷壁壁温分布耦合计算方法。同时，建立了用于确定还原性气氛下的燃料硫释放以及含硫组分的相互转化过程的SOx生成模型。综合炉膛数值模拟、水冷壁壁温耦合计算以及包含时间维度的管壁高温腐蚀模型，提出了一种适应锅炉调峰运行的水冷壁高温腐蚀预测模型
【基金项目】
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国家重点研发计划（2017YFB0602102）；
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随着可再生能源大规模并网，传统火电机组作为调配能源的地位显著增强，这对锅炉灵活调峰运行的安全稳定性提出了更高要求。本文耦合烟气侧与工质侧传热，结合管壁温计算，形成水冷壁壁温分布耦合计算方法。同时，建立了用于确定还原性气氛下的燃料硫释放以及含硫组分的相互转化过程的SOx生成模型。综合炉膛数值模拟、水冷壁壁温耦合计算以及包含时间维度的管壁高温腐蚀模型，提出了一种适应锅炉调峰运行的水冷壁高温腐蚀预测模型并基于Matlab GUI开发了对应软件。选取一台超临界600MW四角切圆燃煤锅炉为研究对象，结果表明：采用壁温耦合计算模型和SOx生成模型得到水冷壁的壁温分布和近壁面H2S浓度分布准确度高，为水冷壁高温腐蚀的准确预测提供了良好基础。不同负荷下水冷壁高温腐蚀特征存在差异，壁面腐蚀程度整体上随负荷降低而降低。100%BMCR与75%THA负荷下前墙水冷壁燃烧器与SOFA之间的区域腐蚀最为严重，最大年腐蚀深度分别为276和233μm；50%THA与35%BMCR负荷下高温腐蚀深度在燃烧器区域的上部迅速增加至最大值，分别为224和256μm。多工况运行水冷壁高温腐蚀状态表现为各工况腐蚀状态的时空叠加。运用水冷壁高温腐蚀预测模型可实现通过锅炉运行参数和运行时间预测多工况下水冷壁高温腐蚀状态程度的时空分布。
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