超临界循环流化床锅炉水冷壁并联双通道内流动不稳定性数值分 析.pdfVIP

第 5O卷 第 7期 西 安 交 通 大 学 学 报 Vo1．5O NO．7 2016年 7月 JOURNALOFXI’AN JIAOTONG UNIVERSITY Ju1．2016 DOI：10．7652／xjtuxb201607008 超临界循环流化床锅炉水冷壁并联双通道 内 流动不稳定性数值分析 谢贝贝 ，王文毓 ，聂鑫 ，刘万宇 ，谢海燕 ，杨冬 ，王凤君 ，黄莺 (1_西安交通大学动力工程多相流 国家重点实验室 ，710049，西安 ； 2．哈尔滨锅炉厂有限责任公司高效清洁燃煤电站锅炉 国家重点实验室，150046，哈尔滨) 摘要 ：针对超临界循环流化床 (CFB)锅炉环形炉膛水冷壁 中可能出现的流动不稳定性，采用时域 法建立了适用于并联双通道流动不稳定性分析的通用计算模型。通过对质量、动量及能量方程一 阶迎风差分离散与求解，编写 了以Fortran语言为基础 的流动不稳定性数值计算程序 Dynsys，采 用Dynsys程序对并联双通道进行数值模拟 ，结果表明：并联双通道进 口压力、温度 、总质量流量不 变时，在稳 态基础上对并联双通道 中的通道 1施加 1．2倍热 负荷扰动 ，两通道的进 口流量随时间变 化呈反相脉动 ；通道 内的进 口流量与 出口流量 随时间脉动沿轴向存在 180。的相位差，流量脉动 的 振幅随时间逐渐减小，最终恢复到稳态值；超临界 CFB环形炉膛锅炉水冷壁并联双通道 内流动是 稳定的，与单通道 内流动不稳定对比，环形炉膛锅炉水冷壁并联布置有利于提高系统的稳定性。 关键词 ：超临界循环流化床锅炉；并联双通道；流动不稳定性 ；数值分析 中图分类号 ：TK122 文献标志码：A 文章编号 ：0253-987X(2O16)07—0045—06 NumericalAnalysison theFlow InstabilityofParallelChannelsin W ater—CoolingW allofSupercriticalCFB Boiler XIE Beibei，W ANG W enyu ，NIE Xin ，LIU W anyu ，XIE Haiyan ， YANGDong ，WANG Fengjun ，HUANG Ying (1．StateKeyLaboratoryofMultiphaseFlow inPowerEngineering，Xi’anJiaotongUniversity，Xi’an710049，China； 2．StateKeyLaboratoryofEfficientandCleanCoal—FiredUtilityBoilers，HarbinBoilerCo．Ltd．，Harbin150046，China) Abstract： Aiming at the flow instability problem occurring in the water—cooling wallofa supercriticalcirculatingfluidizedbed (CFB)boilerwith annularfurnace，ageneralcalculation modelbasedon thetime—domainmethodwasestablished fortheanalysisofflow instability in parallelchannels． By employing first—orderupwind scheme，thegoverning equationsofmass， momentum and energywerediscretizedand solved，then thenumericalcomputationalprogram Dynsyswas developed in Fortran language．The typicalparallelchannelswere simulated by Dynsys