【摘 要】
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为解决压降效率惩罚问题,大容量超临界二氧化碳(supercritical CO2,sCO2)锅炉需采用模块化设计.由于sCO2锅炉入口工质温度高、管内换热系数低,炉膛冷却壁极易超温,冷却壁安全性为锅炉设计的关键难点.锅炉中,烟气侧热负荷分布与sCO2侧参数与管排结构具有各自的分布特点.对烟气侧与sCO2侧进行适当的匹配可有效降低冷却壁壁温.该文以1000MW等级二次再热sCO2锅炉为例,建立耦合热力学循环与锅炉模块流动传热的数值模型,分析不同布置方案下冷却壁壁温,提出降低大容量sCO2锅炉冷却壁壁温的烟气
【机 构】
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低品位能源多相流与传热北京市重点实验室(华北电力大学),北京市 昌平区 102206
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为解决压降效率惩罚问题,大容量超临界二氧化碳(supercritical CO2,sCO2)锅炉需采用模块化设计.由于sCO2锅炉入口工质温度高、管内换热系数低,炉膛冷却壁极易超温,冷却壁安全性为锅炉设计的关键难点.锅炉中,烟气侧热负荷分布与sCO2侧参数与管排结构具有各自的分布特点.对烟气侧与sCO2侧进行适当的匹配可有效降低冷却壁壁温.该文以1000MW等级二次再热sCO2锅炉为例,建立耦合热力学循环与锅炉模块流动传热的数值模型,分析不同布置方案下冷却壁壁温,提出降低大容量sCO2锅炉冷却壁壁温的烟气侧与sCO2侧匹配策略.结果表明,在烟气全温区范围内,遵循低温工质匹配高热负荷原则,冷却壁分成6个模块的方案可有效降低冷却壁壁温;在炉膛内,遵循高许用热负荷匹配高热负荷原则,调整冷却壁模块的布置,可进一步降低冷却壁壁温.该文提出的匹配策略显著降低了冷却壁壁温,可为模块化锅炉的设计与布置提供一定参考.
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