660MW W火焰鍋爐布置燃盡風(fēng)后爐內(nèi)氣固兩相流場(chǎng)的研究.pdf

1、由于W火焰鍋爐獨(dú)特的爐膛結(jié)構(gòu),使得其在燃用難燃煤方面具有很大的優(yōu)勢(shì),經(jīng)過幾十年的發(fā)展,目前已成為我國(guó)燃用低揮發(fā)分煤種的主要爐型。然而實(shí)際運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)W火焰鍋爐存在燃燒不穩(wěn)定、燃盡性能差、水冷壁結(jié)渣、NOx排放量過高等問題。
　　本文針對(duì)某電廠一臺(tái)采用福斯特惠勒技術(shù)660MWW火焰鍋爐在運(yùn)行中出現(xiàn)的NOx排放量過高的問題,設(shè)計(jì)搭建了1:15的冷態(tài)氣固兩相實(shí)驗(yàn)裝置,利用PDA測(cè)量系統(tǒng)研究拱上布置燃盡風(fēng)噴口后爐內(nèi)氣固流動(dòng)特性。本文研究共分

2、為兩方面:
　　在總風(fēng)量保持不變的條件下,通過改變?nèi)急M風(fēng)(OFA)風(fēng)率的大小研究爐內(nèi)氣固兩相流動(dòng)特性。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn):隨著OFA風(fēng)率減小,煤粉氣流射流深度增加,當(dāng)OFA風(fēng)率從0％升高至20%時(shí),一次風(fēng)煤粉氣流均能夠射流到F層二次風(fēng)中心線以下,此時(shí)煤粉顆粒的運(yùn)行軌跡較長(zhǎng),燃盡效果較好。而OFA風(fēng)率為25%時(shí),一次風(fēng)煤粉氣流僅能射流到F層二次風(fēng)中心線以上,影響煤粉顆粒的燃盡。隨著OFA風(fēng)率增大,OFA氣流剛性變強(qiáng),當(dāng)OFA風(fēng)率從0%升高至1

3、5%時(shí),OFA風(fēng)不能夠穿透到爐膛中心位置,OFA氣流與上行煙氣的混合較差,不利于飛灰可燃物的燃盡。而OFA風(fēng)率為20%和25%時(shí),OFA氣流能夠射流到爐膛中心位置。綜合煤粉氣流的下射深度與OFA氣流的穿透深度等因素,本文確定最佳OFA風(fēng)率為20%;
　　在確定最佳OFA風(fēng)率為20%的條件下,通過減小F層二次風(fēng)噴口面積使其風(fēng)速與未布置燃盡風(fēng)噴口時(shí)相同,研究此時(shí)爐內(nèi)的氣固流動(dòng)特性,并與OFA風(fēng)率為20%和未布置燃盡風(fēng)噴口時(shí)爐內(nèi)氣固流動(dòng)

4、特性進(jìn)行比較。通過試驗(yàn)得出:增大F層二次風(fēng)風(fēng)速對(duì)靠近爐拱截面的氣固流動(dòng)特性影響不大,對(duì)下爐膛靠近冷灰斗附近截面氣固流動(dòng)特性影響較大。F層二次風(fēng)風(fēng)速增大,其引射攜帶作用增強(qiáng),與OFA風(fēng)率為20%相比一次風(fēng)煤粉氣流下射深度變大,同未布置燃盡風(fēng)噴口時(shí)相比煤粉氣流的下射深度大體相同。因此OFA風(fēng)率為20%,同時(shí)減小F層二次風(fēng)噴口面積,可有效延長(zhǎng)煤粉顆粒的運(yùn)行軌跡,增加煤粉在爐內(nèi)停留時(shí)間,提高煤粉氣流的燃盡程度。推薦W設(shè)計(jì)時(shí)OFA風(fēng)率設(shè)置為20%