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| 編輯推薦： |
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本书对超超临界锅炉的水动力特性进行了详细阐述，适合1000MW、600MW等级超超临界锅炉的设计、运行人员阅读学习。
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| 內容簡介： |
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本书以超（超）临界锅炉为应用背景，对不同炉型、燃烧方式、运行条件和布置形式下超临界锅炉水冷壁的传热特性、摩擦阻力特性、流动不稳定性、动态特性、水冷屏流量分配特性进行了试验研究，分析了运行参数对其流动传热特性的影响规律，给出了能用于工程实际的换热系数、临界干度、单相摩擦阻力系数以及两相摩擦倍率计算关联式和流动不稳定判据；介绍了超（超）临界锅炉水动力计算模型和超临界锅炉通用水动力计算软件，并对超超临界垂直管圈锅炉、超临界螺旋管圈塔式锅炉、超临界CFB锅炉、超临界W火焰锅炉、超临界定压运行T型锅炉行了水动力特性计算，对不同运行负荷下锅炉水冷壁的压降、流量分配、出口气温及壁温分布进行了分析，对锅炉水冷壁设计方案进行了评价；针对超临界锅炉建立了一维流动不稳定性数学模型，开发了超临界锅炉流动不稳定性计算程序，分析了运行参数对超临界锅炉流动不稳定性的影响规律，并对超临界W火焰锅炉水冷壁的流动不稳定性进行了计算分析。研究成果为我国发展具有自主产权的超（超）临界锅炉技术提供了参考和理论支持。
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| 關於作者： |
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杨冬，西安交通大学能源与动力工程学院教授、博士生导师。从事多相流与传热、超超临界锅炉水动力特性、槽式太阳能热发电站热力系统设计与优化、高效紧凑式换热器等领域的研究，其研究成果广泛应用于哈尔滨锅炉厂、上海锅炉厂和东方锅炉厂等多家企业的锅炉设计制造与运行分析，取得了较大的社会经济效益。
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| 目錄：
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前言第一章 绪论１第一节 超 （超）临界燃煤发电技术 ２第二节 超 （超）临界锅炉炉型及燃烧技术 ６第三节 超 （超）临界锅炉水冷壁技术１０第四节 超 （超）临界燃煤锅炉的发展现状１６第五节 水和水蒸气的热物理性质２４第六节 超 （超）临界锅炉水冷壁传热及水动力特性研究现状２６第二章 水冷壁管流动传热试验系统和数据处理方法３６第一节 试验系统及试验段结构３６第二节 试验方法及步骤３９第三节 试验数据处理方法４１第三章 垂直光管的传热特性４８第一节 亚临界及近临界压力区垂直上升光管的传热特性４８第二节 超 （超）临界压力区垂直上升光管的传热特性５７第三节 亚临界及近临界压力区垂直下降光管的传热特性６２第四节 超 （超）临界压力区垂直下降光管的传热特性６６第五节 垂直上升与垂直下降光管的传热特性比较６８第六节 主要结论７２第四章 倾斜下降光管的传热特性７３第一节 亚临界压力区倾斜下降光管的传热特性７３第二节 近临界压力区倾斜下降光管的传热特性７８第三节 超临界压力区倾斜下降光管的传热特性８２第四节 主要结论８８第五章 内螺纹管的传热及摩擦阻力特性９０第一节 亚临界及近临界压力区四头内螺纹管的传热特性９０第二节 超（超）临界压力区四头内螺纹管的传热特性９８第三节 亚临界及近邻界压力区六头内螺纹管的传热特性 １０２第四节 超 （超）临界压力区六头内螺纹管的传热特性 １１０第五节 内螺纹管的单相摩擦阻力特性 １１４第六节 内螺纹管的汽水两相摩擦阻力特性 １１７第七节 主要结论 １２３第六章 超临界犆犉犅锅炉水冷屏流量分配特性１２５第一节 试验系统与方法 １２５第二节 水冷屏气液两相流流型与下降管截面含气率分析 １３３第三节 气水两相流分配特性的评价标准 １４０第四节 中间混合集箱与上升水冷屏分配特性 １４１第五节 进口集箱与下降水冷屏分配特性 １４９第六节 竖直集箱两相流流量分配计算模型与结果分析 １５９第七节 水冷屏流量分配安全性分析 １６５第八节 主要结论 １７０第七章 超 （超）临界锅炉水动力计算模型 １７２第一节 水冷壁水动力非线性方程迭代法模型 １７２第二节 中间集箱静压分布计算模型 １７５第三节 水冷壁压降、传热与壁温计算模型 １７７第四节 通用水动力计算软件简介 １８５第八章 超超临界垂直管圈锅炉水动力计算 １９０第一节 超超临界垂直管圈锅炉简介 １９０第二节 流动回路划分与计算模型 １９３第三节 水冷壁压降与流量分配分析 １９９第四节 水冷壁出口气温及壁温分布 ２０１第九章 超临界螺旋管圈塔式锅炉水动力计算 ２０７第一节 超临界螺旋管圈塔式锅炉简介 ２０７第二节 流动回路划分与计算模型 ２１２第三节 水冷壁压降与流量分配分析 ２１７第四节 水冷壁出口气温及壁温分布 ２２０第十章 超临界垂直管屏犆犉犅锅炉水动力计算２２５第一节 超临界垂直管屏ＣＦＢ锅炉简介２２５第二节 流动回路划分与计算模型 ２２６第三节 水冷壁压降与流量分配分析 ２３２第四节 水冷壁出口汽温及壁温分布 ２３５第十一章 超临界环形炉膛犆犉犅锅炉水动力计算２４４第一节 超临界环形炉膛ＣＦＢ锅炉简介２４４第二节 流动回路划分与计算模型 ２４６第三节 水冷壁压降与流量分配分析 ２５０第四节 水冷壁出口汽温及壁温分布 ２５３第十二章 超临界 犠火焰锅炉水动力计算２５９第一节 超临界 Ｗ火焰锅炉简介２５９第二节 流动回路划分与计算模型 ２６１第三节 水动力计算结果与现场测试数据比较 ２６６第四节 变负荷运行汽温偏差过大工况水动力计算分析 ２７１第五节 降低炉膛出口汽温偏差调整方案———加装中间混合集箱 ２８８第十三章 超临界定压运行犜型锅炉水动力计算２９５第一节 超临界定压运行Ｔ型锅炉简介２９５第二节 流动回路划分与计算模型 ２９９第三节 水冷壁压降与流量分配分析 ３０５第四节 水冷壁出口气温及壁温分布 ３０８第十四章 超临界锅炉水冷壁流动不稳定性数值分析３１８第一节 超临界锅炉水冷壁流动的不稳定性 ３１８第二节 数值计算模型 ３１９第三节 数值求解方法 ３２４第四节 通用流动不稳定性数值分析及壁温计算程序 ３２９第五节 超临界ＣＦＢ锅炉水冷壁流动不稳定性数值分析３３８参考文献３４７
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| 內容試閱：
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前言我国能源结构以煤炭为主，煤炭储量居世界第二位。截至２０１６年年底，我国煤电装机容量达到９．４３亿 ｋＷ，占总发电装机容量的５７．３％，煤电发电量占总发电量的６５．２％。可以预见，发电以煤电机组为主导的状况在未来较长的时间内仍然难以改变。与此同时，我国能源利用效率相对较低，２０１６年全国６０００ｋＷ 及以上火电机组的平均供电标准煤耗为３１２ｇ／ｋＷｈ，与发达国家相比仍有一定差距。超 （超）临界燃煤发电技术能够有效提高发电效率并降低污染物排放量，目前已成为我国清洁煤发电技术的主要发展方向。我国目前新建的燃煤发电机组一般采用大容量、高参数的超 （超）临界锅炉。受煤种变化、燃烧方式、整体布置方案和运行方式等因素影响，锅炉炉膛结构及受热面布置型式复杂多变、水冷壁汽水系统运行条件苛刻。因此，确保水动力安全成为超 （超）临界锅炉结构设计和运行中的关键问题。为满足当前新能源大量接入对燃煤发电机组带来的宽负荷运行方式及运行灵活性的要求，锅炉还需具有快速变负荷和深度调峰能力，这对超 （超）临界锅炉水动力优化设计和安全运行带来了更大的挑战。２０世纪８０年代末，随着华能上海石洞口第二发电厂的开工建设，在上海市重点工业会战项目的支持下，西安交通大学陈听宽教授及其领导的科研团队针对瑞士Ｓｕｌｚｅｒ公司和美国ＣＥ公司联合设计的６００ＭＷ 超临界锅炉水动力关键技术，与上海锅炉厂合作开展了螺旋管圈水冷壁流动传热试验研究，为我国大容量、高参数锅炉的发展积累了宝贵经验。２００２年以来，我国超 （超）临界锅炉技术进入了快速发展阶段，创新技术和新产品、新炉型不断涌现，设计和运行已经达到国际先进水平。我们有幸参与到这一进程当中，在各级政府科技计划和相关企业、科研单位的支持下，对超 （超）临界循环流化床锅炉、超（超）临界 П型和塔式煤粉锅炉、超超临界二次再热锅炉、超临界 Ｗ 火焰锅炉，以及超临界Ｔ型锅炉的水动力特性进行了系统的试验研究，获得了各种水冷壁管型在亚临界、近临界和超 （超）临界压力区的流动传热数据库。在此基础上，分别采用流动网络系统方法和时域法开发了具有自主产权的超 （超）临界锅炉水动力计算程序 ＨＹＤＲＯＳＹＳ和流动不稳定性分析程序ＤＹＮＳＹＳ，并应用于多项工程设计和运行实践，为我国超 （超）临界锅炉的发展提供了技术支撑。本书即是上述研究成果的总结。本书共分为十四章。第一章为绪论，主要介绍了超 （超）临界燃煤发电技术、超（超）临界锅炉炉型及燃烧技术、超 （超）临界锅炉水冷壁技术、超 （超）临界燃煤锅炉的发展现状、水和水蒸气的热物理性质，以及超 （超）临界锅炉水冷壁传热及水动力特性研究现状；第二～第六章为试验研究部分，其中第二章介绍了水冷壁管流动传热试验系统和数据处理方法，第三章和第四章分别研究探讨了垂直上升和下降光管、倾斜下降光管的传热特性，第五章研究探讨了内螺纹管的传热和摩擦阻力特性，第六章介绍了超临界循环流化床锅炉水冷屏流量分配特性的试验研究及理论计算；第七～第十四章为理论计算部分，其中第七章介绍了超 （超）临界锅炉水动力计算模型，第八～第十三章分别介绍了超超临界垂直管圈锅炉、超临界螺旋管圈塔式锅炉、超临界垂直管屏循环流化床锅炉、超临界环形炉膛循环流化床锅炉、超临界 Ｗ 火焰锅炉，以及超临界定压运行Ｔ型锅炉的水动力计算分析，第十四章介绍了超临界锅炉水冷壁流动不稳定性的数值分析。其中西安交通大学杨冬负责撰写第四章、第六～第八章、第十一章、第十二章、第十四章，西安石油大学潘杰负责撰写第一～第三章、第五章、第九章、第十章和第十三章。本书的相关研究工作受到 “十三五”国家重点研发计划项目 （Ｎｏ．２０１６ＹＦＢ０６００２０１）、“十二五”国家科技支撑计划项目 （Ｎｏ．２０１５ＢＡＡ０３Ｂ０１０１）、“十一五”国家科技支撑计划项目 （Ｎｏ．２００６ＢＡＡ０３Ｂ０２０３）、西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室自主立项课题 （Ｎｏ．２０１３ＭＰＦＬＺＺＭＳ０１）、国家自然科学基金项目 （Ｎｏ．５１３０４１６０、５１７７４２３７）、中国科学院战略性先导科技专项 （Ｎｏ．ＸＤＡ０７０３０１００６１）、哈尔滨锅炉厂有限责任公司、上海锅炉厂有限公司、东方锅炉 （集团）股份有限公司等的资助和支持，同时得到了西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室相关老师的关心和帮助。作者所在的国家发展和改革委员会 “自主研发超临界６００ＭＷ 循环流化床锅炉”专家组 （２００６年１０月至２０１５年１２月）的各位专家也给予了大力支持。中国工程院院士、清华大学岳光溪教授在作者的研究过程中多次给予具体指导，提出了创造性的建议，使研究工作获益匪浅。在此向支持作者研究工作的单位和个人表示衷心的感谢。特别需要说明的是，从作者所在课题组毕业的历届硕士和博士研究生，对本书的形成做出了很多贡献，由于时间跨度大、人员众多，在此不具体列出名单。在书稿排版、整理及校对等方面，王龙和谢贝贝付出了艰辛的劳动，在此一并表示感谢。限于作者水平，书中疏漏之处在所难免，恳请读者批评指正。作者2017年8月
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