|
电力百科第 17 期：四角切圆 前言 四角切向燃烧方式以其燃烧充分、炉膛内热负荷分布均匀、煤种适应性好等优点在我国火电站中被广泛采用。 该种燃烧方式, 其炉内空气动力场不仅影响燃煤气流的着火, 而且直接关系到炉壁结渣、炉膛出口烟温偏差及炉膛内烟气充满程度等问题。 实际切圆直径是指炉膛横截面上对称十字中心线上的最大切向速度位置点相连形成圆的平均直径。 一般使用实际切圆直径来衡量炉内旋转气流的充满程度, 判断气流贴壁、冲墙等情况。 一、对结渣的影响 炉膛壁面结渣是一种普遍现象, 它会使炉内传热热阻增加、传热恶化, 甚至引发事故, 影响锅炉安全运行。 结渣过程是一个复杂的物理化学过程和流体动力学过程, 其与炉内空气动力场的组织又有着密切的关系。 实际切圆直径是表征炉内空气动力场的一个重要参数, 因此, 要合理的组织好炉内空气动力场, 必要条件是选择恰当的炉内实际切圆直径, 使燃烧中心适中。 如山东某台670t/h 燃烧无烟煤的锅炉, 运行后结渣严重, 冷态实验发现, 炉内实际切圆直径偏大, 后将实际切圆直径减小, 运行表明较好地解决了结渣问题。 研究表明, 在实际燃烧过程中, 从燃烧器喷出的气流总是在某种程度上偏离设计方向, 因此, 炉内的实际切圆直径总是大于假想切圆直径。由于这种偏离, 使得气流容易贴壁而引起结渣。
从图1 中可以看出, 径向速度越大时气流冲墙的可能性越大。当切圆直径较大(d =800mm) 时, 径向速度在某些区域向着壁面:切圆直径较小(d =430mm)时, 径向速度全部向着炉膛中心。 因此, 适当减小设计假想切圆直径, 将会使一次风冲墙的可能性减小, 从而减小结渣趋势。 二、对烟速烟温偏差的影响 烟速烟温偏差的产生主要是由于炉膛内的混合旋转上升气流在炉膛出口处仍然存在较大的烟气残余旋转。 所以, 减小烟速烟温偏差的关键是减小炉膛出口处烟气残余旋转。若切圆直径越大从而使炉膛出口烟气残余旋转增加, 增大了烟温烟速偏差。 三、对着火和燃烧稳定性的影响 四角切向燃烧锅炉是利用上游邻角火焰点燃下游煤粉气流的, 所以实际切圆的大小对煤粉的着火有着较大的影响, 尤其是在燃烧器横截面上。 由图2 可以看出:当切圆较小时, 上游邻角火焰在炉膛较中心的地方与下游一次风煤粉混合, 使煤粉着火较晚, 容易造成燃烧不稳定;当切圆太大时, 上游邻角火焰在煤粉燃烧器的根部（进入炉膛的初期）进行点燃, 此时容易引起水冷壁或燃烧器周围结焦; 当切圆大小适中时, 上游邻角火焰在煤粉燃烧器的适当位置进行点燃, 使煤粉着火和燃烧稳定, 不会导致炉内结焦。 四、影响炉内实际切圆尺度的因素 炉内气流的实际切圆直径主要决定于设计假想切圆直径和射流的偏转程度。造成炉内气流偏斜的原因有很多种, 主要是: (1)炉内的旋转气流所产生的横向推力会迫使燃烧器喷口出来的射流偏斜。 (2)从燃烧器喷口出来的射流对周围气体(在炉内是高温烟气)有卷吸作用, 造成射流偏斜。 (3)直流燃烧器的本射结构特性对射流也有一定的影响。 可以看出影响实际切圆直径的参数主要反映在燃烧器结构及运行因素上。
关于文章内容的说明： （1）以上内容如有侵权，请联系电力圈删除。 |
|
|
