350 MW超灵活锅炉深度调峰下水冷壁流动不稳定性及动态特性分析

卫子钰; 朱天如; 于婷婷; 殷亚宁; 王婷; 杨冬

西安交通大学学报 ›› 2026, Vol. 60 ›› Issue (2) : 92 -102.

卫子钰, 朱天如, 于婷婷, 殷亚宁, 王婷, 杨冬

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摘要

针对工质参数快速变化在超灵活锅炉深度调峰过程中引起的典型流体动力不稳定现象，提出了一种深入探究超灵活锅炉的密度波不稳定性机理及水冷壁动态响应特性的预测模型。基于频域法，将整个蒸发管段划分为过冷区、两相区和过热区3部分；对守恒方程进行线性化和微小扰动处理，利用拉普拉斯变换求解获得管道段的传递函数；基于C语言和MATLAB软件，开发一维线性三区段临界热流密度预测程序，并采用奈奎斯特（Nyquist）稳定性判据评估系统的稳定性。以350 MW超灵活塔式超临界煤粉锅炉为研究对象，结果表明：在75%和30%额定负荷下，临界热流密度分别为194.90、 26.38 kW/m²,实际工况点距离热流密度边界有足够的安全裕度；当锅炉在两种负荷之间运行时，提高运行压力和热流密度可增强流动稳定性，增加管段长度和降低管道倾角会降低流动稳定性；入口焓越大，系统恢复稳定所需的时间越短。该研究可为锅炉深度调峰安全运行提供理论基础。