大型电站锅炉过热器系统热偏差计算与壁温特性研究
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摘要
本文详细分析了大容量电站锅炉过热器系统热偏差的成因与分
布规律，在吸收我国科研工作者关于沿集箱轴向流量偏差和同屏辐
射热量偏差的科研成果的基础上，结合苏联热力计算标准和我国《电
站锅炉水动力计算方法（JB/Z201-83）》，完善了计算热偏差及管壁
温度的通用计算模型，在模型中综合考虑了沿烟道宽度流量偏差、
吸热偏差和同屏流量偏差、辐射热量分配及沿烟道高度烟温偏差等
因素。本文对该计算方法编制了相应的计算程序，结合实例计算表
明，该方法计算准确且周期短，可用于过热器系统的优化设计与事
故诊断。
This paper analyzes the cause and the distribution pattern of heat
deviation of the superheater system in the large capacity boiler. Based
on our scientific researchers’production about the flow deviation along
axis of the box and the radiant heat deviation in the same board, and
referencing “the Sovient standard of thermal calculation method”and
“the standard of China of the boiler hydrodynamics circulation
(JB/Z20 1-83)” this paper perfects the general calculation method of
heat deviation and wall-temperature. The method makes a round
consideration on the flow and heat-absorption deviation along furnace
width, along the same board and deviation of smoke temperature along
furnace height, etc. The paper also programs the computer procedure
and makes an actual calculation . The results show that this method is
accurate and rapid and it can be used on the optimizing design or
accidental diagnosis of superheater system.
布规律，在吸收我国科研工作者关于沿集箱轴向流量偏差和同屏辐
射热量偏差的科研成果的基础上，结合苏联热力计算标准和我国《电
站锅炉水动力计算方法（JB/Z201-83）》，完善了计算热偏差及管壁
温度的通用计算模型，在模型中综合考虑了沿烟道宽度流量偏差、
吸热偏差和同屏流量偏差、辐射热量分配及沿烟道高度烟温偏差等
因素。本文对该计算方法编制了相应的计算程序，结合实例计算表
明，该方法计算准确且周期短，可用于过热器系统的优化设计与事
故诊断。
This paper analyzes the cause and the distribution pattern of heat
deviation of the superheater system in the large capacity boiler. Based
on our scientific researchers’production about the flow deviation along
axis of the box and the radiant heat deviation in the same board, and
referencing “the Sovient standard of thermal calculation method”and
“the standard of China of the boiler hydrodynamics circulation
(JB/Z20 1-83)” this paper perfects the general calculation method of
heat deviation and wall-temperature. The method makes a round
consideration on the flow and heat-absorption deviation along furnace
width, along the same board and deviation of smoke temperature along
furnace height, etc. The paper also programs the computer procedure
and makes an actual calculation . The results show that this method is
accurate and rapid and it can be used on the optimizing design or
accidental diagnosis of superheater system.
引文
[1] Н，Я，马拉费也夫“分配联管及收集联管的计算”，1937(黄承懋，杨励丹译，哈尔滨工业大学，1958)
[2] 马毓义译 “锅炉机组热力计算标准方法” 苏联57年版
[3] 董祖康等译“苏联水动力计算的标准方法” 汽锅研究所，1968
[4] H. A. Hearter "Flow distribution and pressure change along slotted or branched dusts" ASHRAE. Journal No. 1, 1963.
[5] 陈之航，赵再三 “单相流体在并联管组集箱中的静压分布规律的研究” 上海机械学院，1963
[6] 陈之航，赵再三 “单相流体在并联管组中的流量分布和热偏差的理论及计算” 锅炉技术，1974．10
[7] J. Kunz "Jets from manifold tubes" ASME, Vol.53, APM-53-14-181.1931
[8] L. D. Keller "The manifold problems" J. Appl, Mech., p. 77, 1949.
[9] 王孟浩，陈国雄 “屏式过热器复杂过热器连接系统流量偏差的计算” 动力工程，1983．4
[10] 王孟浩，杨宗煊 “屏式过热器同屏热偏差的成因和计算方法” 上海发电设备成套设计研究所 1984．9
[11] 王孟浩，杨宗煊 “电站锅炉对流过热器和高温对流再热器管束同片各管热偏差的成因和计算方法” 上海发电设备成套设计研究所，1980．8
[12] 王孟浩，邵慰骏，何沛霖等 “电站锅炉对流过热器和再热器的同片热偏差” 动力工程，1984．2
[13] 王孟浩，边秦翌 “非典型布置并联管组系统中静压分布和流量分布计算的试验研究” 上海发电设备成套设计研究所，1990．6
[14] “陡河电厂3，4号炉(日立公司850t／h亚临界参数锅炉)高温过热器超温问题的研究和改进”，上海发电设备成套设计研究所研究报告，1987．9
[15] 王雅勤 “DG670／140-8型锅炉变负荷运行时热力工况的变化”，华北电力学院学报，1992．4
[16] 王雅勤，孙昭星，李文彦等，“HG-670／140-9型锅炉高温对流过热器超温问题的研究”，华北电力学院学报，1993．3
[17] “电站锅炉水动力计算标准”，JB／Z201-83
[18] “膜式水冷壁管管壁温度计算方法”，上海锅炉厂研究所，锅炉技术，1973．4
[19] 刘林华 “大容量电站锅炉过热器和再热器热偏差计算的理论分析和试验研究”，锅炉技术，1993．3
[20] 刘林华 “屏片自身辐射交换所引起的热负荷不均匀”，锅炉技术，1990．4
[21] 黄承懋 “锅炉水动力学及锅内传热”，机械工业出版社，1982
[22] 罗永浩 “单相流体在并联管组分配集箱中流动机理的研究”，动力工程，1988．5
[23] 章燕谋等 “气体横向冲刷管束时的对流换热”，动力工程，1986
[24] A．Kikinis “管束中的流量分配”，V．G．B．No．8，1964．蒋彦初译，锅炉与透平快报，No．21，1964
[25] 冯俊凯等 “锅炉原理与计算”，科学出版社，1987
[26] 林瑞庸“锅炉管簇前气室辐射放热计算方法”，清华大学，1979．6
[27] “锅炉机组热力计算——标准方法”，苏联，1973年
[28] 袁超益“大容量电站锅炉过热器与再热器系统流量及汽温特性研究”，华东工业大学博士学位论文
[29] 王孟浩，杨宗煊等，“锅炉一次汽温，二次汽温计算方法及调温方式的研究”，上海发电设备成套设计研究所课题报告
[30] 牛天况，高国安等，“大型电站锅炉过热器和再热器壁温计算方法的改进”，上海锅炉厂
[31] H. S. Carslaw, J. C. Jaeger, "Conduction Of Heat In Solids", Clarendon Press Oxford, 1986
[32] 刘林华，“炉内传热过程的数值模拟及过热器超温问题的研究”，哈尔滨工业大学博士学位论文，1994
[33] 牛天况，“大型直流锅炉受热面设计方法的研究”，清华大学博士学位论文
[34] “ГП-82型锅炉结构校核计算书”，北京热电厂，1964
[35] A. C., Blokh "Heat Transfer In Steam Boiler Furnace",Hemisphere Publishing Corporation, 1988
[36] S. Kakac, A. E. Bergles, F. Mayinger, "Heat Exchanger", Hemisphere Publishing Corporation, 1981
[37] 袁超益，陈之航等 “大容量电站锅炉汽温问题及过热器与再热器超温爆管原因的分析”，动力工程，1994．6
[2] 马毓义译 “锅炉机组热力计算标准方法” 苏联57年版
[3] 董祖康等译“苏联水动力计算的标准方法” 汽锅研究所，1968
[4] H. A. Hearter "Flow distribution and pressure change along slotted or branched dusts" ASHRAE. Journal No. 1, 1963.
[5] 陈之航，赵再三 “单相流体在并联管组集箱中的静压分布规律的研究” 上海机械学院，1963
[6] 陈之航，赵再三 “单相流体在并联管组中的流量分布和热偏差的理论及计算” 锅炉技术，1974．10
[7] J. Kunz "Jets from manifold tubes" ASME, Vol.53, APM-53-14-181.1931
[8] L. D. Keller "The manifold problems" J. Appl, Mech., p. 77, 1949.
[9] 王孟浩，陈国雄 “屏式过热器复杂过热器连接系统流量偏差的计算” 动力工程，1983．4
[10] 王孟浩，杨宗煊 “屏式过热器同屏热偏差的成因和计算方法” 上海发电设备成套设计研究所 1984．9
[11] 王孟浩，杨宗煊 “电站锅炉对流过热器和高温对流再热器管束同片各管热偏差的成因和计算方法” 上海发电设备成套设计研究所，1980．8
[12] 王孟浩，邵慰骏，何沛霖等 “电站锅炉对流过热器和再热器的同片热偏差” 动力工程，1984．2
[13] 王孟浩，边秦翌 “非典型布置并联管组系统中静压分布和流量分布计算的试验研究” 上海发电设备成套设计研究所，1990．6
[14] “陡河电厂3，4号炉(日立公司850t／h亚临界参数锅炉)高温过热器超温问题的研究和改进”，上海发电设备成套设计研究所研究报告，1987．9
[15] 王雅勤 “DG670／140-8型锅炉变负荷运行时热力工况的变化”，华北电力学院学报，1992．4
[16] 王雅勤，孙昭星，李文彦等，“HG-670／140-9型锅炉高温对流过热器超温问题的研究”，华北电力学院学报，1993．3
[17] “电站锅炉水动力计算标准”，JB／Z201-83
[18] “膜式水冷壁管管壁温度计算方法”，上海锅炉厂研究所，锅炉技术，1973．4
[19] 刘林华 “大容量电站锅炉过热器和再热器热偏差计算的理论分析和试验研究”，锅炉技术，1993．3
[20] 刘林华 “屏片自身辐射交换所引起的热负荷不均匀”，锅炉技术，1990．4
[21] 黄承懋 “锅炉水动力学及锅内传热”，机械工业出版社，1982
[22] 罗永浩 “单相流体在并联管组分配集箱中流动机理的研究”，动力工程，1988．5
[23] 章燕谋等 “气体横向冲刷管束时的对流换热”，动力工程，1986
[24] A．Kikinis “管束中的流量分配”，V．G．B．No．8，1964．蒋彦初译，锅炉与透平快报，No．21，1964
[25] 冯俊凯等 “锅炉原理与计算”，科学出版社，1987
[26] 林瑞庸“锅炉管簇前气室辐射放热计算方法”，清华大学，1979．6
[27] “锅炉机组热力计算——标准方法”，苏联，1973年
[28] 袁超益“大容量电站锅炉过热器与再热器系统流量及汽温特性研究”，华东工业大学博士学位论文
[29] 王孟浩，杨宗煊等，“锅炉一次汽温，二次汽温计算方法及调温方式的研究”，上海发电设备成套设计研究所课题报告
[30] 牛天况，高国安等，“大型电站锅炉过热器和再热器壁温计算方法的改进”，上海锅炉厂
[31] H. S. Carslaw, J. C. Jaeger, "Conduction Of Heat In Solids", Clarendon Press Oxford, 1986
[32] 刘林华，“炉内传热过程的数值模拟及过热器超温问题的研究”，哈尔滨工业大学博士学位论文，1994
[33] 牛天况，“大型直流锅炉受热面设计方法的研究”，清华大学博士学位论文
[34] “ГП-82型锅炉结构校核计算书”，北京热电厂，1964
[35] A. C., Blokh "Heat Transfer In Steam Boiler Furnace",Hemisphere Publishing Corporation, 1988
[36] S. Kakac, A. E. Bergles, F. Mayinger, "Heat Exchanger", Hemisphere Publishing Corporation, 1981
[37] 袁超益，陈之航等 “大容量电站锅炉汽温问题及过热器与再热器超温爆管原因的分析”，动力工程，1994．6