雙調(diào)風(fēng)軸向旋流燃燒器試驗(yàn)與優(yōu)化研究.pdf

1、煤粉燃燒器的優(yōu)化對于實(shí)現(xiàn)大型電站鍋爐的高效燃燒和低NOx排放具有重要的意義。本文以國電寧夏石嘴山發(fā)電有限責(zé)任公司4x330MW機(jī)組鍋爐使用的雙調(diào)風(fēng)軸向旋流燃燒器為對象,為解決在實(shí)際運(yùn)行過程中存在燃燒器掉粉及由此引起的爐渣含碳量高、燃燒穩(wěn)定性和燃燒器調(diào)節(jié)能力差等問題,采用燃燒調(diào)整優(yōu)化試驗(yàn)、空氣動力場試驗(yàn)等試驗(yàn)方法,對該燃燒器的結(jié)構(gòu)、性能和空氣動力學(xué)特性等進(jìn)行了系統(tǒng)研究。燃燒調(diào)整優(yōu)化試驗(yàn)表明,燃燒穩(wěn)定性差和調(diào)節(jié)能力差的根本原因是燃燒器本身的

2、缺陷,表現(xiàn)為內(nèi)二次風(fēng)旋流強(qiáng)度不足對燃燒狀況產(chǎn)生明顯的改變,而燃燒調(diào)整的作用有限;同樣對鍋爐大渣含煤,燃燒調(diào)整也不能明顯改善。冷態(tài)試驗(yàn)臺試驗(yàn)研究結(jié)果表明,現(xiàn)有燃燒器的穩(wěn)焰環(huán)造成在一次風(fēng)出口的一次風(fēng)管外壁附近形成相當(dāng)寬的低速區(qū),是導(dǎo)致積粉的主要原因;而采用穩(wěn)焰齒可使一次風(fēng)管出口速度分布均勻,減小外壁附近的低速區(qū),增加外壁附近湍流擾動,既有利于減輕積粉,又可保持燃燒器在燃燒方面的優(yōu)勢。針對內(nèi)二次風(fēng)調(diào)節(jié)能力差進(jìn)行的冷態(tài)空氣動力場試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),內(nèi)二次

3、風(fēng)對回流區(qū)大小起著重要的作用,增加其旋流強(qiáng)度,回流區(qū)增大有利于強(qiáng)化著火和穩(wěn)定燃燒,反之則不利于燃燒穩(wěn)定;而增加內(nèi)二次風(fēng)風(fēng)量相對影響不大;燃燒器結(jié)構(gòu)缺陷主要是內(nèi)二次風(fēng)通道的結(jié)構(gòu)和流動特性不佳,導(dǎo)致回流區(qū)尺寸和射流擴(kuò)展角小,內(nèi)二次風(fēng)的調(diào)節(jié)性能差。燃燒器空氣動力學(xué)特性的數(shù)值模擬研究結(jié)果表明,內(nèi)二次風(fēng)速度和風(fēng)量不夠的原因是,內(nèi)二次風(fēng)葉片數(shù)量較多且與軸向夾角大導(dǎo)致該區(qū)域阻力太大,而內(nèi)二次風(fēng)旋流強(qiáng)度大而軸向速度不足,是又一重要原因。通過本文系統(tǒng)的試