拱下风倾角对350MWW火焰锅炉流动特性影响的研究

发布时间：2020-07-09 13:49

【摘要】：W火焰锅炉在燃用低挥发分煤方面表现出很明显的优越性，哈尔滨工业大学燃烧工程研究所通过多年努力，提出了具有自主知识产权的W火焰锅炉燃烧技术——“多次引射分级燃烧”。作为采用新技术的锅炉，结构及运行参数对燃烧具有显著的影响，故投入运行前需通过炉膛冷态动力场实验探索炉内气流流动规律，以分析验证或修改锅炉设计及运行方案。 根据相似模化原理，以某电厂设计中的一台350MW W火焰锅炉为原型，搭建了单相实验台，利用乙二醇烟雾进行示踪实验，研究了拱下风倾角对炉内单相流动特性的影响。同时搭建了气固两相实验台，利用PDA测量系统，研究了拱下风倾角对炉内两相流动特性的影响。得如下实验结果： 单相示踪实验表明，当倾角为0°时，流场严重偏斜，一次风气流运动轨迹呈前小后大“双L”型，前墙一次风气流在下射至拱下风处即转向炉膛中心，气流较混乱。同时前后墙拱下风运动轨迹呈现前高后低的“分层”现象。倾角为15°时，流场偏斜情况减轻，拱下风运动轨迹“分层”现象消失，流场趋于对称。倾角为25°时，流场高度对称，前后墙一次风气流运动轨迹呈现较理想的“W”型，一次风下行气流能够在拱下风的“引射”作用下继续下行至冷灰斗中部。倾角为35°时，流场对称，但拱下风紧贴水冷壁情况比较严重。不同拱下风倾角下，一次风均在喷入炉膛一定距离后才与乏气混合，并随下行深度的增加向前墙偏移，不同倾角下的混合情况相似。 气固两相实验表明不同拱下风倾角下，下炉膛上部区域的竖直速度、竖直脉动速度、水平速度、水平脉动速度以及颗粒运动轨迹等分布相似，拱下风倾角对下炉膛上部流场影响较小。当倾角为0°时，气流下行深度不足，最大值颗粒体积流率测点相对较靠近炉膛中心，体积流率数值较小。随着拱下风倾角的增大，拱下风对下行气流的“引射”作用增强，“拦截”作用减弱，气流的下行深度随之而增加，且颗粒体积最大值测点向前墙和冷灰斗区域靠拢。倾角为35°时，气流下行深度大，颗粒运动轨迹转折点较靠近前墙炉壁，且运动轨迹均低于其他倾角工况，同时最大体积流率测点较靠近前墙和冷灰斗水冷壁面，体积流率数值较大。倾角为0°和15°时，下炉膛中下部区域水平速度由炉膛中心指向炉膛前墙，炉内产生了回流区。倾角为25°和35°时，水平脉动速度从前墙至炉膛中心区域呈现递增趋势。 综合考虑，当拱下风倾角在15°至25°之间时，炉内流动特性较理想。
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TK224
【图文】：

哈尔滨工业大学工程硕士学位论文次风采用弱旋流，用以保证火焰刚度及气流下射深度。在二次风箱底热风作为三次风，从前后墙下部下倾喷入炉内，通常每只燃烧器对应气喷口和一个三次风喷口。风率分配上设计为“上大下小”的方式，入炉总风量的 75%，二次风率约 60%，三次风率约 10%~20%[23]。

量 42052 4缩器设计于以 FW 技术为典型代表的大部分 W 型火焰锅炉，基本上都采用粉浓缩器，这种浓缩器风阻高，在磨煤机压头升至一定程度时，力降低，机组无法满负荷运行。同时也正由于旋风筒阻力大的缘流的煤粉量和空气量分配不均匀，导致锅炉总体效率有所降低。器利用一次风煤粉气流在旋风筒内强烈旋转产生的离心力进行浓风风速较高时，浓煤粉气流出口处将磨损严重。文所研究的 350MW W 火焰锅炉采用的浓缩器为哈尔滨工业大学窗煤粉浓缩器，结构如图 2-6 所示。主要结构参数包括浓缩器宽度片间距、叶片倾角、叶片遮盖高度及阻塞高度等。粉气流通过百叶窗时，由于煤粉颗粒惯性大，与分离挡板碰撞后的一侧；而空气惯性小，流经分离挡板后扩散到整个流通截面，度差异较大的浓、淡两股气流，达到了浓淡分离效果。

模化风速确定后，进一步转化为各风箱、风管的进风流量。为，本实验除用到常用的 U 型压力计和靠背管控制一次风、乏气笛形管均速流量计来控制二次风箱和拱下风箱的进风风速，同对笛形管均速流量计进行了标定。压力计、靠背管、标准毕托管为常用的流量控制仪器，这里便不下自制的笛形管均速流量计。笛形管均速流量计适于测量直径平均流速[69]，本实验中笛形管结构如图 3-2 所示。一根细铜管（即向插入被测的管道内，并沿全压管母线方向上，按被测圆形管迎着来流布置n（本文取 10）个全压孔，其几何关系如下：nDR2121 ，nDR2323 ，......nDR22n-122n-1 ——管道内径；-1——各全压孔距管道圆心距离；——被测管道截面被等面积分成的数量。

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1 周卡;空中e影n,量的空晸定位[J];土木工程学报;1954年04期

2 M. Kronenberg;曑廷h

本文编号：2747542