一种抑制负流量响应特性的700℃锅炉水冷壁布置结构.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111780080A(43)申请公布日2020.10.16(21)申请号202010792565.3(22)申请日2020.08.09(71)申请人西安热工研究院有限公司地址710054陕西省西安市雁翔路99号博源科技广场A座(72)发明人张一帆李红智姚明宇杨玉白文刚(74)专利代理机构西安智大知识产权代理事务所61215代理人王晶(51)Int.Cl.F22B21/02(2006.01)F22B37/10(2006.01)F22B37/12(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称一种抑制负流量响应特性的700℃锅炉水冷壁布置结构(57)摘要本发明公开了一种抑制负流量响应特性的700℃锅炉水冷壁布置结构，包括水冷壁管入口，水冷壁管出口，高热负荷区水冷壁，低热负荷区水冷壁，高热负荷区水冷壁管，高热负荷区水冷壁鳍片，低热负荷区水冷壁管，低热负荷区水冷壁鳍片，低热负荷区水冷壁管入口节流圈。通过综合考虑超超临界锅炉水冷壁负流量响应特性和700℃锅炉对壁温偏差的严格限制，在高热负荷区布置管径较小的管子，同时在低热负荷区布置管径较大的管子并配以入口节流圈。通过结构布置和阻力特性的设计，使得高热负荷区水冷壁管质量流速较高，低热负荷区水冷壁管质量流速较低，有效地抑制了负流量响应特性导致的壁温偏差问题，显著降低了700℃锅炉水冷壁管局部超温的风险。CN111780080ACN111780080A权利要求书1/1页1.一种抑制负流量响应特性的700℃锅炉水冷壁布置结构，其特征在于，包括水冷壁墙，所述水冷壁墙分为高热负荷区水冷壁(3)和低热负荷区水冷壁(4)，所述高热负荷区水冷壁(3)布置在水冷壁墙的中间位置，低热负荷区水冷壁(4)布置在两侧位置，高热负荷区水冷壁(3)和低热负荷区水冷壁(4)之间采用鳍片焊接。2.根据权利要求1所述的一种抑制负流量响应特性的700℃锅炉水冷壁布置结构，其特征在于，所述高热负荷区水冷壁(3)由并联的高热负荷区水冷壁管(5)构成，高热负荷区水冷壁管(5)之间采用高热负荷区水冷壁鳍片(6)焊接，低热负荷区水冷壁(4)由并联的低热负荷区水冷壁管(7)构成，低热负荷区水冷壁管(7)之间采用低热负荷区水冷壁鳍片(8)焊接。3.根据权利要求2所述的一种抑制负流量响应特性的700℃锅炉水冷壁布置结构，其特征在于，所述高热负荷区水冷壁管(5)采用标准管径的管子；低热负荷区水冷壁管(5)采用管径为1.1～1.2倍标准管径的管子。4.根据权利要求2所述的一种抑制负流量响应特性的700℃锅炉水冷壁布置结构，其特征在于，所述低热负荷区水冷壁管(7)的入口一侧布置有低热负荷区水冷壁管入口节流圈(9)。5.根据权利要求1所述的一种抑制负流量响应特性的700℃锅炉水冷壁布置结构，其特征在于，所述水冷壁墙采用垂直管屏布置方式，水冷壁墙上设置有水冷壁管入口(1)和水冷壁管出口(2)，水冷壁管入口(1)设置在下方，水冷壁管出口(2)设置在上方。6.根据权利要求1所述的一种抑制负流量响应特性的700℃锅炉水冷壁布置结构，其特征在于，所述高热负荷区水冷壁(3)宽度占水冷壁墙总宽度的40％～60％。7.根据权利要求1所述的一种抑制负流量响应特性的700℃锅炉水冷壁布置结构，其特征在于，所述高热负荷区水冷壁(3)和低热负荷区水冷壁(4)的相对节距分别取1.4～1.6之间，相互独立。2CN111780080A说明书1/3页一种抑制负流量响应特性的700℃锅炉水冷壁布置结构技术领域[0001]本发明涉及高效发电技术领域，特别涉及一种抑制负流量响应特性的700℃锅炉水冷壁布置结构。背景技术[0002]700℃超超临界发电技术是未来高效发电的重要技术方向之一。为了追求更高的效率，美国、日本、欧洲从上世纪80年代开始相继开展了超超临界700℃发电技术的研究，研究重点集中在高温部件的开发。从上世纪90年代末开始，欧洲、日本、美国、印度等国家和地区陆续启动了700℃超超临界发电技术研究计划，如欧洲的AD-700及后续系列计划，美国的USC计划，日本的A-USC计划，印度700℃技术发展规划等。我国700℃发电技术的研究也紧跟世界步伐。国家能源局组织了“700℃联盟”，筛选和开发了一批高温合金材料，建成了700℃部件验证平台，完成了20000小时关键高温部件的验证，完成了主要设备的可行性研究。2015年，国内骨干发电企业基于“700℃计划”的阶段性成果，启动了“650℃发电机组”的研发和工程可行性研究。地方电力集团还启动了“251示范工程”，该项目设计供电煤耗可降至251g/kWh。2018年，国家科技部再次通过国家重点研发计划项目“700℃等级高效超超临界发电技术”资助华