对于xj不变时sofa风反切角度对炉内空气动力场影响的试验研究

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1、学兔兔www.xuetutu.com第42卷第3期锅炉技术V01．42．NO．32011年5月B0ILERTECHN0L0GYMay．，2011文章编号：CN31—1508(2011)050053～04不变时SOFA风反切角度对炉内空气动力场影响的试验研究戚红梅。，惠世恩，崔大伟，王洋(1．西安交通大学能源与动力工程学院，陕西西安710049；2．西安电力高等专科学校，陕西西安710032)摘要：通过对采用LNCFS—IlI燃烧系统的600Mw锅炉机组进行了冷态模化试验研究，得到在XJ不变时，随反切角度变化分离燃尽风区平均相对切圆直径(D)。、炉膛出1：3残余旋转动量流率矩-，。⋯炉膛出口水平

2、烟道速度偏差￡及速度不均匀性系数M的变化规律。分离燃尽风反切角度在5。～1O。范围内时，气流逆时针旋转；当0在lo。～15。时，气流不稳定；当0为15。～2o。时，气流为顺时针方向旋转。试验结果对新建机组的设计和在役机组的运行具有参考价值。关键词：分离燃尽风；LNCFS燃烧系统；反切角度中图分类号：TK229．6文献标识码：A的烟温偏差形成的机理，解决四角切圆燃烧烟温0前言偏差过大这一问题，本文对采用LNCFS一1II燃烧中国作为煤炭生产和消费大国，煤炭提供我系统的600MW锅炉机组进行了冷态模化试验国一次能源消耗的75，在可预见的今后的几十研究，研究了在准则数X．厂不变时改变分离燃尽年内，煤

3、炭仍将是我国的主要一次能源口]。2008风(SOFA)反切角度对炉内空气动力场的影响。年，我国的电力装机容量达到7．9×10MW，年1试验系统及工况发电量超过3．43×1O。W·h，其中火电所占比例为77．1。我国火电设备朝着大容量、高参数、1．1试验系统高经济性的方向发展[2。。]。试验系统及测孔布置见图1。A～A测点我国大容量电站锅炉大多采用四角切圆燃截面布置在燃烧器区域，其中A、A。测点截面对烧方式，该燃烧方式的主要优点是：煤种的适应应于燃烧器二次风喷口，A。、A测点截面对应于性好；在解决锅炉的结焦结渣等方面也有较好的燃烧器一次风喷口，A测点截面对应于燃烧器的效果，适合向大型化锅炉发展。

4、但由于四角切圆紧凑燃尽风(CCOFA)。Mid0、Mid1测点截面位燃烧炉膛出口水平烟道烟温偏差过大，过热器、前屏后屏后再末再末过再热器局部超温爆管的事故时有发生，严重影响调节阀锅炉机组的安全经济运行]。电站锅炉为了解决烟温偏差过大的问题，实际应用比较广泛的减小炉膛出口烟温和烟速偏差的燃烧系统主要采用：顶部燃尽风(三次风)反切；同轴反向双切圆燃烧；对冲同心正反切圆燃烧系统(SBWL—CFS)；设置分离燃尽风(SOFA)(LNCFS—1]I)l5。其中设置分离燃尽风(SOFA)(LNCFS—I]I)燃烧系统的优点有：低NO排放；能有效的防止炉内结渣、高温腐蚀；能够降低炉图1试验系统图膛出口的烟温

5、偏差。为进一步的研究炉膛出口收稿日期：2009—11—10；修回日期：2010—04—23作者简介：戚红梅(1976一)，女，硕士，副教授，主要从事煤的清洁燃烧与污染防治的研究工作。学兔兔www.xuetutu.com锅炉技术第42卷于燃烧区域和分离燃尽风区域的过渡区域。为了比较各工况下切圆直径的大小，本文定B。～B测点布置在炉膛分离燃尽风区域，各测义了相对切圆直径D它由下式确定：点截面测点位于左侧墙和前墙中轴线处，沿炉宽d1d2和炉深方向等间距测量13个点。测点C。～C。D~a--(2)布置在分隔屏截面的不同高度方向上，C～C布式中：d——炉宽方向2个切向速度最大值的距置在炉膛出口末再过热器

6、截面的不同高度方向离，m；上，沿炉宽方向上布置等间距13个点。d。——炉深方向2个切向速度最大值的距1．2试验工况离，Iq3；为了研究XJ不变时改变分离燃尽风(S0FA)A——炉膛宽度，m；反切角度对炉内空气动力场的影响，试验工况有B——炉膛深度，m。GK～GK4种，见下表1。其中，X-厂为反正切(3)速度分布不均匀性系数动量流率矩之比；(PA)为一次风风率，(SA)反映四角切圆燃烧锅炉炉膛出El左右两侧为二次风风率，(SOFA)为分离燃尽风风率，V烟温、汽温偏差的大小通常用速度不均匀性系数(SOFA)分离燃尽风速度。来描述。本文采用M!来描述速度分布不均匀性表1试验工况设计表系数，用下式表示

7、：M2一—U+3~r(3)式中：——截面各点速度的标准差，一√(uz—)。；i=『——截面平均速度，m·S。(4)烟道宽度方向速度偏差其中准则数I『由西安交通大学徐通模教文中用E表示水平烟道的速度偏差，它的定授、惠世恩教授提出，是用以判定炉膛出口烟温义为：偏差的重要参数。文献[6]指出x‘，取0．6～1．2E一(4)较合适。本文研究了准则数X等于1时，改变SOFA风反切角度对炉内空气动力场的影响。