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直流缝隙式燃烧器布置对W型火焰锅炉空气动力场的影响

韩云峰  
【摘要】: 由于国民经济的快速发展,国家对电力需求迅速增长,而且从我国动力用煤结构而言,燃用贫煤、无烟煤等劣质煤电站容量剧增。W型火焰锅炉具有炉膛温度高、火焰行程长等特点,适于燃烧无烟煤等低挥发分燃料。从1984年引进该技术到现在,国内投产和在建的W型火焰锅炉一共有80多台,积累了不少关于W型火焰锅炉的运行经验,但国内对该锅炉的深入研究还不够,而对英巴技术的直流缝隙式W型火焰锅炉的研究则更少。 针对某电厂英巴技术300MWe直流缝隙式W型火焰锅炉炉内燃烧不稳定、灭火事故频繁、下炉膛结渣严重、煤粉气流着火较晚等问题,按照1:15的比例搭建了冷态模化实验台,利用恒温热线风速仪系统对不同工况下炉内的流动状况进行了单相实验。实验研究发现: 当二次风倾角为–10°和–5°时,炉膛内出现了前墙侧下行气流先于后墙侧下行气流转而向上的偏斜流场。随着二次风倾角增加到–5°,流场偏斜现象减轻。当二次风倾角为0°和5°时,炉膛内的无流场偏斜现象,前、后墙侧气流的无量纲穿透深度差异较小。当二次风倾角为–10°,–5°和0°时,近墙侧下行气流的横向速度分量严重冲刷前、后墙,这就可能造成前、后墙结渣。当二次风倾角为10°和20°时,下行气流向靠近炉膛中心移动而不再冲刷前、后墙,炉内流场出现了与–10°和–5°时所不同的偏斜现象。所以,综合考虑流场对称性,冷灰斗及前、后墙结渣和穿透深度等情况,二次风的最佳角度为5°。 在“浓、淡、风”布置方式下,当三次风率为0%和4%时,前、后墙侧下行气流有较为严重的冲刷前、后墙的现象,容易造成前、后墙的结渣。随着三次风率的增加,前、后墙侧下行气流冲刷前、后墙的现象得到明显的改善。当三次风率为25%时,前、后墙侧下行气流的无量纲穿透深度大于0.65,气流以较高的速度冲刷冷灰斗,容易造成冷灰斗结渣。因此,综合考虑冷灰斗及前、后墙结渣和穿透深度等情况,三次风的最佳风率为20%。


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