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能动学院
通用锅炉水动力计算软件HYDROSYS
来源: 日期:2017年11月14日 16:32 点击数:

项目名称:通用锅炉水动力计算软件HYDROSYS

联系人:杨冬

联系电话:13991950519

Email: dyang@mail.xjtu.edu.cn

所在学院:能动学院

一、 项目介绍

基于复杂流动网络计算理论,将电站锅炉蒸发受热面抽象为以节点、受热回路和连接管等元件组成的流动网络系统,根据遵循的质量守恒方程、动量守恒方程、能量守恒方程及流动传热试验关联式,建立流量分配的非线性计算数学模型,采用Fortran和Visual Basic混合编程技术,开发出具有自主知识产权的通用电站锅炉水动力计算软件HYDROSYS。

软件根据系统部件以及实际功能划分为不同的设备和功能模块,各个模块间相互结合,可以对各种容量等级、各种蒸汽参数、各种炉型(П型、塔式、T型)、各种管圈型式(螺旋管圈水冷壁、垂直水冷壁)和燃烧技术(切向燃烧方式、墙式燃烧方式、W火焰方式、循环流化床燃烧方式)的亚临界汽包锅炉、超(超)临界直流锅炉水动力和壁温特性进行计算分析。

二、关键技术优势或创新性

在HYDROSYS软件开发过程中,全面调研、查阅了国内外高校、科研院所和锅炉制造企业有关大型电站锅炉设计、运行资料,对西安交通大学多相流国家重点实验室和国外大学、Siemens、B&W公司进行的各种水冷壁管流动传热试验进行了资料收集,形成了包括各种光管和内螺纹管、垂直管圈和螺旋管圈在不同质量流速和宽广压力温度范围内的传热系数和摩擦系数数据库,保证了通用锅炉水动力计算软件的工程计算精度。

HYDROSYS软件采用流动网络系统法,该方法具有计算精度高、易于处理复杂结构等优点,克服了JB/Z 201-83水动力计算主要适用于亚临界参数锅炉计算的不足,通用性强,适用于各种炉型,任何容量参数锅炉的水动力计算。

三、应用领域及市场前景

HYDROSYS软件开发完成后,对其进行了大量的工程验证和考核,如图1所示。与三大锅炉厂(上锅、哈锅、东锅)和多家电厂(国华盘山、华电蒲城、华电唐寨、华能丹东、大唐雷州)合作,对多个工程实例进行了计算和验证,均表明本软件计算所得各项参数(水冷壁系统总压降、下炉膛回路和上炉膛回路流量分配,下炉膛回路和上炉膛回路出口汽温,以及平衡管流量等)与电厂现场数据符合良好,表明HYDROSYS软件是准确可靠的,完全可以用于工程实际。

HYDROSYS软件已取得计算机软件知识产权,证书见图2。在工程实践中对已有的水动力计算软件进行充分试用和考核,认真分析和归纳了各用户的反馈意见,对计算程序进行优化提高其准确性,对软件的界面形式、输入/输出方式及数据等进行完善和统一,不断完善软件的工程计算精度和界面友好性。

图2 计算机软件著作权登记证书

通用锅炉水动力计算软件HYDROSYS可对各种容量等级、各种蒸汽参数、各种炉型(П型、塔式、T型)、各种管圈型式(螺旋管圈水冷壁、垂直水冷壁)和燃烧技术(切向燃烧方式、墙式燃烧方式、W火焰方式、循环流化床燃烧方式)的亚临界汽包锅炉、超(超)临界直流锅炉水动力和壁温特性进行计算分析。

具体内容包括:(a)BMCR负荷、最低直流负荷、中间负荷等各种负荷工况时的水冷壁回路流量分配、水冷壁系统总压降及其组成;(b)水冷壁四面墙出口汽温偏差;(c)各种负荷工况时的工质温度、内壁温度、中间点壁温、外壁温度、鳍根温度、鳍端温度等沿高度方向的分布;(d)校核各回路是否发生偏离核态沸腾(DNB)以及发生蒸干(DRYOUT)后的壁温飞升值是否处于管子允许范围;(e)对垂直管圈型式超(超)临界锅炉,确定节流孔圈布置方案和几何尺寸,提出保证水动力安全的措施;(f)对低质量流速垂直管圈锅炉,校核是否需要对流量分配进行调节。

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