300mw机组锅炉冷态动力场试验研究

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1、针对目前大容量锅炉普遍采用的等离子或微油点火技术对于摆动式燃烧系统中周界风、一次风及其二次风混合特性的影响进行炉内空气动力场试验研究,并对试验结果进行分析,为等离子或微油点火技术的安全稳定运行提供技术依据和运行参考。关键词:等离子或微油点火技术;周界风;一次风;二次风;混合特性ExperimentalResearchonMixingCharacteristicsofCircumferentialAir,PrimaryAirandSecondaryAirinCombustionSystemof300MWboilerLanyong (NorthChinaElectric

2、PowerResearchInstituteCo.Ltd.,Xian100045,China)Abstract：Accordingtotheexperimentalresearchonmixingcharacteristicsofcircumferentialairprimaryandairsecondaryincombustionsystemof300MWboiler,theresuitsoftheaerodynamicfieldwhenboilerisincoldaregiven,aswellanalysisiscarriedoutbycomparingthep

3、rofileofdifferentworkconditions.Therefore,valuablereferencesareprovidedforstrengtheningreliabilityofburneroperation.Keywords:SBWL-CFScombustionsystem;circumferentialair;primaryair;secondaryair;mixingCharacteristics   目前，国内大型燃煤发电机组锅炉燃烧系统大多采用四角切圆布置以及摆动式燃烧器；同时，锅炉启动也采用等离子或者微油点火技术，这就使得国内的大多

4、发电企业对锅炉燃烧系统均进行了改造，即将最下层燃烧器改造为等离子或者微油点火燃烧器（固定式）。那么就造成摆动式燃烧器在摆动过程中，最下层的一次风喷口始终保持水平状态，其并不随着其余燃烧器摆动。这样一来，等离子或者微油点火燃烧器对于锅炉的空气动力状况会有一定程度的影响。了解等离子或者微油燃烧器对炉内动力场的影响是十分有必要的。1. 锅炉本体结构    锅炉为亚临界中间再热自然循环锅炉，设计蒸发量为1025t/h。燃烧系统采用正压式四角切向燃烧方式，配备有5台ZGM95N中速磨煤机。燃烧器布置图见图1。每角燃烧器共分为13层。其中，A、B、C、D、E为一次风喷口，其余为

5、二次分喷口，一、二次风呈间隔排列,一次风采用浓淡分离宽调节比(WR)煤粉喷咀。在一次风喷口周围布置有周界风。油枪布置在AB、BC、DE层二次风风室内,共12支轻油点火油枪。燃烧器采用了同心反切技术加燃尽风（OFA）和部分消旋二次风，使炉内气流的旋转强度具有一定的可调性。下部的启转CFS二次风与一次风喷嘴偏转17°，上部消旋二次风与一次风喷嘴向另一方向偏转17°。二次风射流沿着与一次风相反的旋转方向射入炉膛，一次风与二次风可以强烈混合，有助于煤粉完全燃烧；同时，一次风被包围在炉膛中央，形成炉膛中心富燃料、炉膛四周富氧的燃烧结构，减少了一次风冲刷水冷壁结焦的可能性。除A

6、层燃烧器外其余四层燃烧器一次风喷口可在±20°范围内摆动，二次风喷口可在±30°范围内摆动，顶部手动二次风喷嘴可向上摆动30°，向下摆动6°。燃烧器设计参数见表1表1：燃烧器设计参数项目风率%风速m/s风温℃阻力Pa一次风18.623.575500二次风81.448.13331200周界风二次风中周界风比例为2556.1333  2、冷态动力场试验条件    冷态动力场必须遵守的相似准则是:(1)满足几何相似条件;(2)保持气流运动状态进入自模化区;(3)边界条件相似,即保持各股气流间动量比相等。炉内试验测点布置在A层燃烧器中心截面,“米”字型拉线燃烧器喷口、前后墙

7、及左右墙开始隔0.3m置测点,且在测处布置0.2m的飘带。3、动力场试验及结果分析3.1炉内冷态空气动力场试验工况说明    该试验包括一次风射流衰减特性试验和3个工况的全炉膛空气动力试验,即设计的一、二次风动量比下的A层炉膛截面动力场试验;燃烧器下摆15°后A层炉膛截面动力场试验;在设计的一、二次风动量比下上摆15°后A层炉膛截面动力场试验。全炉膛的空气动力场工况安排见表2。3.2一次风衰减特性试验   试验在A和C层燃烧器上进行，试验时A层喷口速度为20.6m/s。实验结果见图2和图3。从图2可以看出，燃烧器出口射流刚性良好。在距WR款调节比燃烧器喷口0~0